第32卷，第8期 2012年8月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.32,No.8,pp2065-2069
August，2012
应用区域光谱库及分段滤波方法改进矿物识别精度的研究
王亚军1，2，菌启患1·，王钦军"，李
帅3
1.中国科学院对地观测与数字地球科学中心，北京100094 2.中国科学院研究生院，北京100049
3.美国印第安纳大学，印第安纳波利斯46202
摘要针对当前利用高光谐数据进行矿物识别精度较低的问题，根据研究区地质背景建立区域端元光谱库，提出了对原始光谱进行分段滤波的预处理方法。首先应用连续统快速傅里叶变换方法分别去除2000～ 2200nm，2250～2300nm，2350～2500nm范围内的随机碟声，之后利用加入区域端元库的矿物快速定量提取模型提取预处理后光谱中的矿物类型。本方法识别矿物的最高有效率为80%，正确率最高可达67% 与未滤波的光谱识别结果对比，平均正确率提高了17.7%，平均有效率提高了5.1%；与全波段滤波的光谱识别结果对比，平均正确率提高了5.8%，平均有效率提高了39.8%，可保证在尽量多识别出正确矿物的基础上有效减少结果中的错误组分数，改进了矿物识别的精度，对野外快速提取矿物信息等工作有重要意义。
关键调可见光-近红外光谱；矿物识别；区域端元库；滤波
中图分类号：P575.4
引言
文献标识码：A，DOI;10.3964/j.issn.1000-0593(2012)08-2065-05
该模型进行矿物识别极为迅速，具有很好的应用前景。但是，它基于USGS光谱库，库中包含了所有已知矿物的光
岩石中的矿物种类尤其是蚀变矿物组合，对找矿有重要的指导意义，因此采集岩石样品进行矿物组分鉴定的工作尤为重要。目前常用的矿物鉴定方法有三种；（1)岩矿薄片镜下鉴定()；(2)岩石粉末X射线衔射(XRD)方法(")，（3)电子探针分析方法[3)。这三种分析方法鉴定结果比较可靠，但是受到仪器和样品预处理的限制，往往需要在样本预处理环节耗费很长时间，不能快速得到分析结果，工作效率较低
随着可见光-近红外光谱技术的发展和传感器精度的提高，以及岩石矿物光谱诊断性吸收特征的发现，利用可见光一近红外光谱技术对岩石样品进行矿物识别成为可能。目前高光谱岩矿蚀变信息识别与提取的方法主要为基于光谱波形参数、波谱相似性测度、混合光谱模型等")。李坤提出了矿物组分快速定量提取模型，将吸收峰近似为三角形，由3 个顶点控制，通过这3个点来反映出吸收峰的特征；选择已知的纯矿物光谱库为端元库，由已知端元特征光谱拟合出与混合特征光谱最为接近或者完全一致的曲线，认为此时的端元组合为目标地物的组分。
收稿日期：2012-01-26，修订日期：2012-04-18
谱。应用此光谱库进行矿物识别，极易分析出样品中不存在的组分或者出现与地质规律相存的矿物组合，产生误差影响识别结果。另外，地面岩石样品光谱测量所获得的可见光近红外光谱含有噪声，影响模型对岩石样品中矿物特征吸收峰的分析，导致提取出的矿物数量极为紫复，与矿物镜下鉴定的结果差异较大，正确组分占提取矿物中的比例较小。针对这些向题，本工作拟通过建立区域端元库以及光谱分段涉
波的预处理方法对矿物组分快速定量提取模型进行优化。 1方法
1.1
区域光谱端元库
BrainCurtiss的研究表明[")，用户可以根据自己的需要，建立小型实用的光谱库。而岩石样品的矿物组分与区域地质背景有密切关系，所以，建立区域光谱库是必要的。
建立矿物端元库包括三个步骤：（1）了解区域的地质概况；（2)选取区内主要矿物及蚀变组合；（3)完善补充矿物类型。通过调查研究区的地质背景，可以全方面的了解区域内
基金项目：国家科技支撑项目（2012BAH27B05），国家自然科学基金项目（41171280），国家（973计划)项目（2009CB723906）和中国科学院对
地观测中心项目(DESP01-04-10)资助
作者简介：王亚军，1987年生，中国科学院对地观测与数字地球科学中心碳士研究生
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