高光谱遥感技术在岩矿识别中的应用现状与前景

介绍了高光谱遥感技术,包括高光谱遥感进行岩矿光谱识别的物理机理和提取的光谱参数、高光谱数据处理和分析技术的发展现状、高光谱测量仪器简单介绍,以及高光谱在资源勘查领域中的应用及其发展方向。     

GF-5星载AHSI和航空高光谱矿物填图对比——以新疆雪米斯坦地区为例

卫星和航空遥感平台获取的高光谱数据各有技术优势,在经济成本上也有很大差异。在数据处理和提取矿物信息技术方法上面既有一致性,也有不同点。本文以新疆雪米斯坦地区GF-5星载AHIS高光谱数据和CASI/SASI航空高光谱数据为数据源,基于不同的空间尺度和光谱尺度高光谱数据矿物填图做对比分析。结果显示,AHIS高光谱数据可以从空间大尺度上提取与成岩和成矿紧密相关的多种矿物信息,但由于空间分辨率较低,识别的矿物种类较少;CASI/SASI航空高光谱数据空间分辨率较高,且根据蚀变矿物特征吸收峰位置差异,识别出的矿物种类更加丰富。两种高光谱数据提取的矿物在空间分布上一致性较好,可以满足地质勘查的一般需求,但考虑到航空数据源获取成本问题,在未来地质应用工作中需要寻找一种兼顾两者优点的高光谱遥感数据获取方式。     

高分辨率遥感数据处理及其铀矿地质应用

高光谱和高空间分辨率遥感技术在铀矿地质勘查中具有重要作用,遥感数据挖掘与知识发现、新方法研究则是各种铀成矿要素光谱信息和空间特征识别的关键技术手段。本文基于曲波变换技术,开发了卫星高光谱数据(Hyperion)和高空间分辨率(SPOT5)的影像融合方法,融合影像在数据噪声消除、信息增强与信息提取方面应用效果显著;利用离散小波变换技术,高精度提取了主要铀成矿要素的光谱参数,建立了典型四价和六价铀矿物的光谱识别谱系。另外,通过钻孔岩心和探槽工程的高光谱编录、地质编录和物探编录,建立了典型蚀变带的物谱关系模型,重点分析了赤铁矿化蚀变(Fe3+)光谱特征与铀含量之间的相关关系。上述遥感数据处理新技术新方法在桃山地区铀矿地质勘查中取得了理想效果。     

CASI/SASI航空高光谱遥感测量系统及其在铀矿勘查中的初步应用

介绍了我国首次引进的CASI/SASI航空高光谱遥感测量系统组成及其主要技术指标,并以新疆柯坪地区铀矿勘查为例,阐述了该系统遥感数据获取、数据预处理、铀矿化蚀变矿物填图和野外验证等.研究表明,CASI/SASI航空高光谱遥感测量系统可以获取高空间、高光谱分辨率的遥感数据,在新疆柯坪地区大比例尺提取铀矿化蚀变信息方面取得了很好的效果.     

基于多元统计技术的铀矿蚀变信息高光谱模型

介绍了一种基于数理统计分析技术的铀矿蚀变信息高光谱建模技术,它利用了高光谱数据细微、丰富的光谱信息,根据岩石和蚀变的光谱特征与物质成分的关系,通过矿物中特定离子或离子基团的诊断性吸收谷的特征参数反演岩矿的物质成分,从而综合识别蚀变信息,将为航空和航天成像光谱遥感的应用开辟一个矿物蚀变信息识别和区分的研究途径。     

新疆卡姆斯特地区星载AHSI矿物填图

近年来国产卫星高光谱遥感技术获得了迅速发展,其搭载的AHSI高光谱相机为地质填图提供了不同光谱尺度的数据源。为验证不同星源AHSI的矿物填图效果,以新疆卡姆斯特地区为研究区,采用空间分辨率为30 m的GF-5B卫星、GF-5卫星和ZY1-02D卫星载AHIS高光谱数据,通过大气校正以及混合调谐匹配滤波（MTMF）等方法开展了数据处理和矿物填图工作。光谱真实性验证结果表明：星载AHSI高光谱数据大气校正后光谱特征吸收峰位置偏差均小于光谱分辨率;星载AHSI高光谱遥感数据可以提取与成岩和成矿紧密相关的多种蚀变矿物信息,且空间分布状况与航空高光谱数据的蚀变矿物填图结果一致;GF-5B星载AHIS高光谱数据由于信噪比较高,相对于ZY1-02D与GF-5数据提取效果更好;星载AHSI空间分辨率较低,不能对矿物亚系进行有效区分。因此得出结论,星载AHSI高光谱数据矿物填图结果在空间分布上基本可以满足地质普查需求,结合航空等高空间分辨率高光谱遥感数据,在地质勘查领域具有广阔的应用前景。     

基于信息融合的铀矿床遥感数据挖掘技术

论述了铀矿床遥感应用领域信息融合技术基本内涵。基于遥感数据融合技术。综合利用能谱信息、光谱信息、微波信息及DEM地理信息，开展了遥感信息单参量分析技术、航空放射性数据和DEM数据支持下的铀含矿层快速识别方法研究。上述遥感数据融合方法在鄂尔多斯盆地铀资源勘查实际应用研究中，已取得实效。     

特定目标影像数据库系统设计与实现

遥感影像数据库系统应用时,往往需要实时获取各种目标影像背景或专题信息,该过程即是在影像数据的基础上集成各种专题信息进行综合分析的过程。特定目标影像数据库系统是建立在各种遥感影像及其背景与专题信息基础上的分类、存储、管理和分析应用系统。文中描述了特定目标影像数据库设计和应用系统的各功能模块。     

多源遥感数据管理系统研究

针对多源遥感数据管理问题进行探索研究,主要运用镶嵌数据集模型和影像与解译数据集成显示方法。基于ArcGIS和IMINT特征知识库平台,使用C#和其他编程工具进行开发,设计并实现了多源遥感数据管理系统的功能模块,可以高效、简便地管理多源遥感数据。     

CRAFT磁体性能研究平台数据归档系统

聚变堆主机关键系统的综合研究设施的磁体性能研究平台（Magnet Performance Research Platform,MPRP）是为先进超导磁体实验建立的大型实验平台，其历史数据在海量存储情况下存在检索速度慢的问题。因此，对系统检索速度进行研究并开发了MPRP数据归档系统（MPRP Data Archiving System,MPDAS）。MPDAS设计了EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)数据归档插件并采用MongoDB分片和副本集机制搭建高扩展性数据存储架构。为提高数据检索速度，MPDAS借鉴最近最少使用（Least Recently Used,LRU）、使用频率最低（Least Frequently Used,LFU）、先进先出（First In First Out,FIFO）三种传统缓存替换算法核心思想，基于牛顿冷却定律建立数据温度模型并提出一种综合访问时间、访问频率以及存储顺序的多维度特征数据划分算法。根据数据划分算法标识冷热历史数据实现数据分层存储。MPDAS在查询历史数据时优先访问Red...     

砂岩铀矿勘查信息系统的研制及应用

研究目的是将地理信息系统(GIS)技术应用于可地浸砂岩铀矿的勘查评价之中,面向非GIS专业人员建立桌面型GIS应用系统。总体设计思路是以ArcView3.2为开发平台,应用其提供的AVENUE语言进行二次开发,在继承已有功能的基础上,根据多源地学信息管理和综合评价的需要,在平台内通过AVENUE语言编写程序代码增添新的系列功能并形成友好的用户操作界面,更好地实现数据库管理、信息查询、图形编辑、地质制图、图像处理、空间分析、模型分析和各种输出等功能。为了更好地管理海量钻孔资料,实现快速成图,基于GIS软件开发了钻孔资料管理成图系统。以海拉尔盆地西部铀资源勘查项目为例,在建立地、物、化、遥等多源地学信息数据库的基础上,应用系统软件对研究区砂岩型铀矿的成矿地质环境进行了深层次的分析和研究,运用证据权重法对其中的克鲁伦盆地进行了定量预测。该套软件还成功应用于伊犁盆地南缘、松辽盆地和其他地区的铀资源综合评价。     

LED电子束辐照实验在线监测系统

随着发光二极管(Light Emitting Diode,LED)应用需求的增加,对其电子束辐照效应的研究是目前的热点,因此需要设计一个数据获取系统,实时监测发光二极管性能参数在辐照过程中的变化。利用小电流计、功率计、光谱仪、低压电源等设备完成系统硬件搭建,以Lab VIEW为开发平台完成了对串行通讯接口RS-232、通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)和局域网(Local Area Network,LAN)三种接口通信协议的软件实现,并进行数据存储和显示,在局域网内利用远程桌面连接实现远程监测。利用该系统完成了在1.5 Ge V电子束辐照过程中对Ga N光电特性参数和环境参数的实时采集、存储和显示。     

遥感数据及航放、航磁数据处理浅析

以某区遥感数据、航放数据和航磁数据处理为例,阐述了遥感数据处理的基本思路、波谱特征分析及采用的处理方法;探索了遥感数据与航放数据、航磁数据融合的处理方法;分析了其处理成果的地质意义.它不仪对研究区地质环境研究及铀矿找矿具有一定意义,而且对其他地区的应用也有参考价值.     

卫星遥感及其应用的发展态势

简述了卫星遥感传感器分辨率、辐射精度、卫星运行模式、载荷形式、数据处理，以及遥感应用等方面的最新进展，卫星遥感传感器分辨率显著提高，多传感器的有效集成是21世纪卫星遥感的新概念和新技术。后遥感应用技术是遥感技术深化应用的重要组成部分，具有重要的实践意义。     

上海光源数据存档引擎的设计与实现

EPICS是目前国内大型加速器装置普遍采用的分布式控制系统软件平台。Channel Archiver为EPICS自带数据存档工具集,主要用于实现对试验数据的快速存取和检索,作为其核心的Archive Engine,专门负责数据的存档工作。通过对Archive Engine进行的分析,提出其应用于上海光源的不足之处。针对这些不足,结合了最新的XML技术对存档引擎进行了修改,并对修改后的引擎进行了测试。     

Plan of ITER remote experimentation center

Plan of ITER remote experimentation center (REC) based on the broader approach (BA) activity of the joint program of Japan and Europe (EU) is described. Objectives of REC activity are (1) to identify the functions and solve the technical issues for the construction of the REC for ITER at Rokkasho, (2) to develop the remote experiment system and verify the functions required for the remote experiment by using the Satellite Tokamak (JT-60SA) facilities in order to make the future experiments of ITER and JT-60SA effectively and efficiently implemented, and (3) to test the functions of REC and demonstrate the total system by using JT-60SA and existing other facilities in EU. Preliminary identified items to be developed are (1) Functions of the remote experiment system, such as setting of experiment parameters, shot scheduling, real time data streaming, communication by video-conference between the remote-site and on-site, (2) Effective data transfer system that is capable of fast transfer of the huge amount of data between on-site and off-site and the network connecting the REC system, (3) Storage system that can store/access the huge amount of data, including database management, (4) Data analysis software for the data viewing of the diagnostic data on the storage system, (5) Numerical simulation for preparation and estimation of the shot performance and the analysis of the plasma shot. Detailed specifications of the above items will be discussed and the system will be made in these four years in collaboration with tokamak facilities of JT-60SA and EU tokamak, experts of informatics, activities of plasma simulation and ITER. Finally, the function of REC will be tested and the total system will be demonstrated by the middle of 2017.     

Design and development of a device management platform for EAST cryogenic system

EAST cryogenic system is one of the critical sub-systems of the EAST tokamak device. It is a large scale helium cryoplant, which adopts distributed control system to realize monitoring and control of the cryogenic process and devices. However, the maintenance and management of most field devices are still in the corrective maintenance or traditional preventive maintenance stage. Under maintained or over maintained problems widely exist, which could cause devices fault and increase operation costs. Therefore, a device management platform is proposed for a safe and steady operation as well as fault diagnosis and predictive maintenance of EAST cryogenic system.This paper presents the function design and architecture design of the cryogenic device management platform. This platform is developed based on DeltaV DCS and acquires monitoring data through OPC protocol. It consists of three pillars, namely device information management, device condition management, and device performance monitoring. The development and implementation of every pillar are illustrated in detail in this paper. Test results and discussions are presented in the end.     

Fusion virtual laboratory: The experiments’ collaboration platform in Japan

“Fusion virtual laboratory (FVL)” is the experiments’ collaboration platform covering multiple fusion projects in Japan. Major Japanese fusion laboratories and universities are mutually connected through the dedicated virtual private network, named SNET, on SINET4. It has 3 different categories; (i) LHD remote participation, (ii) bilateral experiments’ collaboration, and (iii) remote use of supercomputer. By extending the LABCOM data system developed at LHD, FVL supports (i) and (ii) so that it can deal with not only LHD data but also the data of two remote experiments: QUEST at Kyushu University and GAMMA10 at University of Tsukuba. FVL has applied the latest “cloud” technology for both data acquisition and storage architecture. It can provide us high availability and performance scalability of the whole system. With a well optimized TCP data transferring method, the unified data access platform for both experimental data and numerical computation results could become realistic on FVL. The FVL project will continue demonstrating the ITER-era international collaboration schemes and the necessary technology.     

桃山铀矿田铀成矿要素光谱特征分析

评述了高分辨率遥感技术在铀资源勘查中的研究现状。基于地面可见光/近红外—短波红外—热红外光谱测量及卫星光学和微波遥感数据融合技术,初步建立了桃山花岗岩型铀矿田不同期次岩体、控矿构造及热液蚀变带等多种铀成矿要素光谱识别标志,根据遥感影像特征解译了主要控矿构造,为该区的铀资源勘查及遥感新技术、新方法研究提供技术基础。