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高光谱短波红外地质勘查技术是近些年由国外引入的新型矿产资源勘查手段,属于通过岩石对短波红外区间电磁波的吸收反应来识别不同岩性、矿物组合,进而反演成矿地质环境的一种高光谱遥感技术方法。美国JPL实验室对不同类型单矿物进行了测试,并形成光谱库,但由于岩石并非单一型矿物组成,因此在测量时也无法保证光谱响应是针对一种矿物而言,不同矿物组合下的岩石光谱反应也没有依据可循,因此使用该技术进行找矿勘查时需要对测量数据进行光谱解混问题研究。作者通过对西藏甲玛铜多金属矿中钻孔和岩石的高光谱短波红外测量,深入细致的研究了针对该数据的降噪问题和光谱解混问题,并通过实践证明了高光谱短波红外技术在甲玛地质勘查和成矿环境反演中具有重大意义。本文完成的主要工作及创新点如下: 1.系统介绍和分析了几种经典信号降噪算法的优缺点,针对光谱信号噪声特点,将经验模态分解(EMD)与小波阈值方法结合,提出了一种自适应的光谱信号EMD阈值降噪算法;改进了常规降噪效果评价方法,提出将光谱复杂度与光谱相似度指标引入评价过程,建立了一种更符合实际的评价指标,通过实际光谱数据的降噪评价,证明EMD阈值法具备优异且稳定的降噪效果。 2.归纳并总结了已有的三类混合像元分解(端元提取)算法原理,提出基于全约束最小二乘的端元筛选算法,并利用已知组分混合光谱开展仿真实验,检测在含噪及特征弱化条件下的端元提取精度及拟合误差变化规律,实验证明该算法具备一定的抗噪能力,而对光谱总体反射率相对敏感,提出应进行光谱反射率均一化预处理以提高解混精度。 3.全面系统地分析了甲玛矿区部分钻孔及地表岩石高光谱数据,建立了从二维到三维的光谱特征分布模型,结合地质背景与化学分析成果推测甲玛矿体形成于中高温环境,热源中心位于24-32线附近,热液活动相关的代表性矿物为弥散状黑云母、少量贫铝白云母、大量镁绿泥石、部分钻孔底的石膏。建立了外围岩石高光谱勘查模型,岩石分析结果显示夏普一带存在隐伏岩体,该区域与则古朗一带可能具有进一步勘查价值。