第32卷，第6期 2012年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.32,No.6,pp1611-1615
June，2012
基于热红外发射光谱的岩石SiO定量反演模型研究
杨杭"，2，张立福1*，黄熙强3，张学文1,2，童庆禧1 1.中国科学院遥感应用研究所，遥感科学国家重点实验室，北京100101 2.中国科学院研究生院，北京100049
3.中国冶金地质总局矿产资源研究院，北京100025
摘要利用野外测量21种地表岩石的高光谱发射率数据，进行包络线去除和归一化处理后，运用逐步回归法进行被段选择，分析了Si()含量与包络线去除后特征波段发射率的定景关系。在此基础上，通过比较 12种SiO)光谱指数，建立了定量反演SiO)含量的最优模型。结果表明；构建的SiO：光谱指数能有效预测 SiO，含量，其中基于11.18和12.36μum波段的归一化SiO：光谱指数（normalizationsilicondioxideindex， NSDD的预测能力最高；与间归模型相比，光谱指数更简单、实用；研究结果在岩石种类鉴定及SiO:含量的高精度提取方面有重要应用价值，
关键调热红外；光谱分析；光谱指数；SiO含量；定量反演
中图分类号：0657.3
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j, issn, 1000-0593(2012)06-1611-05
究了石英指数、碳指数、铁镁指数与Aster多光谱热红外数据的关系，研究结果表明Aster热红外数据与石英和碳酸盐其有相关关系，可以用来地质填图。Lyonl研究了25个岩
SiO)是地质体分类及分析其成因演化的重要化学参量，也是地壳的主要成分0)。因此，在遥感地质应用中，人们一直努力导找岩石中SiO：含量与光谱特征的相关关系，并以此作为SiO)含量遇感定量反演的依据。研究表明，硅酸盐在可见光近红外(0.4~2.5μum)波段范围内只覆盖有些含水化合物基频振动的合频与倍额，面在8～14μm范图的热红外大气窗口内存在热红外光谱发射率谱带，具有明显的诊断特征，
Hunt(和Salisburyl等研究发现岩浆岩的发射率光谱特征与矿物中Si);含量具有显著的相关性。Copper()，同柏现[3]以光谱库为数据源研究了硅酸盐矿物SiO含量与光诺特征的关系，并建立了发射率光谱克里斯琴森特征（chris-tensenfeatures，CF），透射特征（transparencyfeatures TF)、CF+TF特征与岩石SiO含量指数的统计关系。肖青们等对SO：沙子含量与红外发射率的关系进行了定性分析。在SiO：含量的定量反演方面日本学者Ninomiya做了大量工作，先后发表了一系列成果：Ninomiyal"运用反向传播神经网络方法构建了SiC)含量与多光谱热红外发射率之间的关系模型，结果表明大部分误差小于7%。Ninomiyal*研
浆岩样品的发射率光谱及其SiO:含量的关系，结果表明随着S()含量的增加，发射率吸收蜂会向短波方向偏移，
当前大多数研究都集中在用热红外多光谱数据反演 SiO含量，所用波段数目较少，光谱分辨率比较低。即使有个别使用热红外高光谱数据的报道，也是采用光谱库数据，测量条件比较理想，面实际地质环境复杂，多种因素都会影响岩石光谱；因此在野外条件下岩石SiO:含量的热红外高光谱定量反演有待于进一步深人研充。利用BomanM304红外光谱仪获取实际野外环境下岩石的热红外高光谐发射率数据，采用X射线荧光光谐法获取的SiO)含量作为参照集，研究了SiO：含量与发射率的关系并构建了光谱指数，定量反演岩石SiO:含量。
实验部分
岩石野外发射率数据获取
1.1
在野外采集21个岩石样本，岩性从基性到酸性，岩石发射率测量采用加拿大Boman公司的M304快速扫描红外波诺仪。红外光诺仪的波段范围为0.75～19.5m，测量光谱
收稿日期：2011-10-19，修订日期：2012-01-18
基金项目：国家（863计划）项月（2008AA121103，2008AA121102）和国家自然科学基金项目(41072248)资助
作者商介：杨杭，1979年生，中国科学院遇感应用研究所助理研究员
*通讯联系人
万方数据
e-mil; zhanglf@irsa.ac.cn
e-mail; yanghang1979@126. com