高分辨率遥感在西藏罗布莎地区地质调查中的应用

现代地质 ›› 2017, Vol. 31 ›› Issue (06): 1284-1293.

高分辨率遥感在西藏罗布莎地区地质调查中的应用

杨伟光¹(), 郑有业¹^,²(), 刘婷¹, 王朋冲¹, 王成松³, 冯泉霖⁴, 郭统军¹

1.中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院,北京 100083
2.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京 100083
3.西藏自治区地质矿产勘查开发局第二地质大队,西藏拉萨 850000
4.山东省地矿工程勘察院,山东济南 250014

收稿日期:2017-05-31 修回日期:2017-09-02 出版日期:2017-12-10 发布日期:2017-12-25
通讯作者: 郑有业,男,教授,博士生导师,长江学者,1962年出生,矿产普查与勘探专业,主要从事基础地质、成矿规律及矿产勘查评价工作。Email:zhyouye@163.com。
作者简介:杨伟光,男,硕士研究生,1993年出生,矿物学、岩石学、矿床学专业,主要从事遥感技术在地质调查方面的研究。Email:Yangwg_cugb@126.com。
基金资助:
中国地质调查局发展研究中心项目(121201004000150017-101)

The Application of High Spatial Resolution Data to Remote Sensing Geological Survey in the Luobusa Area, Tibet

YANG Weiguang¹(), ZHENG Youye¹^,²(), LIU Ting¹, WANG Pengchong¹, WANG Chengsong³, FENG Quanlin⁴, GUO Tongjun¹

1. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences,Beijing 100083,China
2. State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources,China University of Geosciences,Beijing 100083,China
3. No.2 Geological Team,Tibet Autonomous Region Geological and Mineral Exploration and Development Bureau,Lhasa,Tibet 850000,China
4. Shandong Provincial Geo-mineral Engineering Exploration Institute, Jinan,Shandong 250014,China

Received:2017-05-31 Revised:2017-09-02 Online:2017-12-10 Published:2017-12-25

摘要/Abstract

摘要：

研究区位于西藏罗布莎地区,其罗布莎蛇绿岩体蕴藏着我国目前规模最大的铬铁矿床。以WorldView-2高空间分辨率遥感数据为基本信息源,对研究区进行遥感地质解译。与传统多光谱数据ETM+、ASTER等相比,WorldView-2具有更高的空间分辨率和相对较窄且连续的光谱。对研究区WorldView-2图像进行正射校正、大气校正和影像融合后,采用最佳指数法选择8-6-4波段组合进行假彩色合成,同时结合真彩色5-3-2波段,突出各地质体单元色调差异。我们利用其空间分辨率优势建立区内主要岩性和构造的高空间分辨率遥感解译标志。通过野外地质验证,解译结果充分显示了WorldView-2高分辨率影像在海拔较高、工作环境恶劣地区进行矿产资源勘查的技术优势和应用前景。

关键词: 高分辨率, WorldView-2, 遥感地质解译, 野外验证, 罗布莎, 西藏

Abstract:

The study area is located in Luobusa region, Tibet. The Luobusa ophiolite contains the largest known chromitite deposits in China. The purpose of this paper is to carry on the geological interpretation of remote sensing images based on WorldView-2 high spatial resolution remotely sensed data. As compared with the more frequently used ETM+ and ASTER image, WorldView-2 sensor can provide much higher spatial resolution and spectral resolution in relative narrow spectral range. Ortho rectification, atmosphere correct and image fusion are applied to WorldView-2 image of the study area, and then according to the optimum index factor band combination 8-6-4 is selected to achieve false color composite and combining with true color band 5-3-2 so as to highlight the tone difference of different lithological units. At last, we take advantage of WorldView-2 high spatial resolution remotely sensed data to establish the remote sensing interpretation signs of main lithology units and structure. Thus, based on remote sensing image processing, geological interpretation and field investigation in this area, we can conclude that WorldView-2 high spatial resolution remote sensing images have the technical advantage and application prospect in geological resource exploration in those regions with high altitude and poor working conditions.

Key words: high spatial resolution, WorldView-2, remote sensing geological interpretation, field investigation, Luobusa, Tibet

中图分类号:

TP79
P627

杨伟光, 郑有业, 刘婷, 王朋冲, 王成松, 冯泉霖, 郭统军. 高分辨率遥感在西藏罗布莎地区地质调查中的应用[J]. 现代地质, 2017, 31(06): 1284-1293.

YANG Weiguang, ZHENG Youye, LIU Ting, WANG Pengchong, WANG Chengsong, FENG Quanlin, GUO Tongjun. The Application of High Spatial Resolution Data to Remote Sensing Geological Survey in the Luobusa Area, Tibet[J]. Geoscience, 2017, 31(06): 1284-1293.

图/表 15

图1 罗布莎区域地质图(据李金阳等,2012[16]修改)

Fig.1 Regional geological map of Luobusa, Tibet

表1 WorldView-2波段参数

Table 1 Band parameters of WorldView-2 satellite

成像方式	推扫式扫描成像
传感器	全色波段	多光谱
分辨率	0.5 m	2 m
		蓝:450~510 nm
		绿:510~580 nm
		红:630~690 nm
波长	450~1 040 nm	近红外1:770~895 nm
		黄:585~625 nm
		海岸:400~450 nm
		红色边缘:705~745 nm
		近红外2:860~1 040 nm

表2 WorldView-2多光谱各组合方案OIF值

Table 2 OIF results of different bands combination

波段组合方案	标准差和	相关系数和	OIF
861	627.654 854	2.737 397	229.288 939 1
851	532.812 906	2.682 793	198.603 808 0
841	601.792 588	2.718 914	221.335 646 5
831	575.576 406	2.700 500	213.136 976 9
864	727.229 738	2.848 618	255.292 123 4
863	701.013 556	2.797 687	250.568 972 2
753	580.642 100	2.846 857	203.958 997 6
761	602.125 322	2.753 109	218.707 403 9
751	507.283 374	2.745 784	184.749 919 9
741	576.263 056	2.750 203	209.534 734 7

图2 WorldView-2砾岩典型影像及野外照片 a.WorldView-2砾岩典型影像(Band 864);b.野外照片;c.片理化纯橄岩

Fig.2 WorldView-2 RGB (864) image of conglomerate and field photographs

图3 WorldView-2砂岩典型影像及野外照片 a.WorldView-2砂岩典型影像(Band 864);b.砂岩野外照片

Fig.3 WorldView-2 RGB (864) image of sandstone and field photographs

图4 WorldView-2大理岩典型影像

Fig.4 WorldView-2 RGB (532) image of marble

图5 WorldView-2板岩典型影像及野外照片 a.WorldView-2板岩典型影像(Band 864);b.野外照片

Fig.5 WorldView-2 RGB (864) image of slate and field photograph

图6 WorldView-2石英菱镁岩影像及野外照片 a.WorldView-2石英菱镁岩影像(Band 864);b、c.野外照片;d.石英菱镁岩标本照片

Fig.6 WorldView-2 RGB (864) image of listwanite and field photographs

图7 WorldView-2橄榄岩影像及野外照片 a.辉石岩与纯橄岩接触关系(引自李金阳等[16],2012);b.辉长岩;c.方辉橄榄岩;d.纯橄岩;e.WorldView-2橄榄岩影像(Band 532);f.WorldView-2蛇纹石化橄榄岩影像(Band 532)

Fig.7 WorldView-2 RGB (864) images of peridotite and field photographs

图8 罗布莎地区正断层高分辨率影像及野外照片 a.正断层影像;b.正断层形成的放射状地貌;c.蛇纹石化及断裂;d.铬铁矿与蚀变

Fig.8 WorldView-2 RGB (864) image of normal fault in Luobusa area and field photographs

图9 罗布莎蛇绿岩带北侧逆冲断层影像 a.逆冲断层;b.逆冲断层断面风化面,为图a绿色框局部放大

Fig.9 WorldView-2 RGB (864) images of northern thrust fault in Luobusa ophiolite belt

图10 罗布莎蛇绿岩带南侧逆冲断层影像及野外验证 a.逆冲断层;b、c.野外验证

Fig.10 WorldView-2 RGB (864) image of southern thrust fault in Luobusa ophiolite belt and field identification

图11 罗布莎地区平移断层遥感影像

Fig.11 WorldView-2 RGB (864) image of wrench fault in Luobusa area

图12 罗布莎地区WorldView-2典型节理遥感影像 a.砂岩;b.黑云母花岗岩

Fig.12 WorldView-2 RGB (864) images of joint in Luobusa area

图13 研究区WorldView-2遥感解译简图

Fig.13 Interpreted diagram of WorldView-2 in the study area

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