ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΑΠΟΘΕΜΑΤΩΝ ΑΣΒΕΣΤΟΛΙΘΟΥ ΚΑΙ ΒΩΞΙΤΗ ΜΕΣΩ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΠΟ ΥΠΕΡΦΑΣΜΑΤΙΚΕΣ ΕΙΚΟΝΕΣ.
Από RemoteSensing Wiki
ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ: S. Sanjeevi
ΠΗΓΗ: The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. XXXVII. Part B8. Beijing 2008
ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΑΠΟΘΕΜΑΤΩΝ ΑΣΒΕΣΤΟΛΙΘΟΥ ΚΑΙ ΒΩΞΙΤΗ ΜΕΣΩ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΠΟ ΥΠΕΡΦΑΣΜΑΤΙΚΕΣ ΕΙΚΟΝΕΣ.
Στόχος
Οι κύριοι στόχοι αυτής της μελέτης είναι:
- Η αξιολόγηση της δυνατότητας των υπερφασματικών εικόνων ASTER να προσδιορίσουν την ποιότητα των αποθεμάτων του ασβεστόλιθου και η διερεύνηση νέων αποθεμάτων βωξίτη.
- Η χρήση της προσέγγισης spectral unmixing για τον εντοπισμό των μεταλλευμάτων.
Στην συγκεκριμένη μελέτη αξιοποιήθηκαν δεδομένα από τον δορυφόρο Terra (EOS AM-1). Τον σημαντικότερο ρόλο διαδραμάτισε ο τηλεπισκοπικός δέκτης ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflectance Radiometer). O συγκεκριμένος δέκτης είναι ιδιαίτερα χρήσιμος όσον αφορά στην γεωλογική χαρτογράφηση. Διαθέτει 3 κανάλια VNIR τα οποία αποτελούν σημαντική πληροφοριακή βάση για την απορρόφηση ορισμένων μετάλλων (π.χ ο σίδηρος) όπως επίσης και της χλωροφύλλης που συμπεριλαμβάνεται στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης των φυτών. Στα έξι κανάλια SWIR, τα ορυκτά φάσματα ανθρακικών, ένυδρων ουσιών και υδροξειδίων δείχνουν τα μοριακά χαρακτηριστικά γνωρίσματα της απορρόφησης σε σχέση με τους τόνους ή συνδυασμούς τόνων.
Χρησιμότητα των καναλιών ASTER.
Τα κανάλια 6 (2.185μm έως 2.225μm) και 7 (2.235μm έως 2.285μm) του ASTER είναι χρήσιμα για την διάκριση και τον ποσοτικό προσδιορισμό της αλουμίνας και άλλων αργιλώδων ορυκτών, ενώ τα κανάλια 7 (2.235μm έως 2.285μm) και 8 (2.295μm έως 2.365μm) είναι χρήσιμα για την αναγνώριση ανθρακικών πετρωμάτων. Οι πιο συχνά εμφανιζόμενες μορφές ανθρακικών πετρωμάτων, ο ασβεστίτης και ο δολομίτης, έχουν χαρακτηριστικά μήκη κύματος απορρόφησης. Συγκεκριμένα, ο ασβεστίτης απορροφά στο κανάλι 8 του ASTER, ενώ ο δολομίτης και στο 7 και στο 8.
Ειδικές ψηφιακές επεξεργασίες.
Πραγματοποιείται ταξινόμηση των εικόνων μέσω spectral unmixing. Πρόκειται για μια τεχνική αποσυνέλιξης που στοχεύει στον υπολογισμό των μερών επιφάνειας διάφορων φασματικών συστατικών μαζί προκαλώντας την παρατηρούμενη μικτή φασματική υπογραφή του pixel. Τα μίγματα στην εικόνα εκφράζονται ως γραμμικός συνδυασμός των απόκρισεων (φάσματα) κάθε συστατικού που ήταν στο μίγμα. Αυτό μπορεί να αναπαρασταθεί μέσω του παρακάτω μοντέλου
Ri = NΣi=1 Fe Re + Ei (1)
Όπου Ri = Surface reflectance in band i, of the sensor,
Fe = Fraction of End Member
Re = Reflectance of End Member, e in the sensor wave band,
N = Number of Spectral End Member,
Ei = Error in the sensor band i for the fit of N-End Members.
Για να εντοπιστούν οι πιθανές περιοχές του ασβεστόλιθου και του βωξίτη στις περιοχές μελέτης, πραγματοποιήθηκε η παραπάνω προσέγγιση, μέσω του εντοπισμού των end members, (pure pixels του ασβεστόλιθου, του βωξίτη, της βλάστησης και άλλων συστατικών της εικόνας). Παρακάτω παρατίθενται η γραμμική συσχέτιση μεταξύ ανθρακικών στα δείγματα ασβεστόλιθων και των ανθρακικών όπως προσεγγίστηκαν μέσω spectral unmixing. Eπίσης εφαρμόζεται o δείκτης: Pixel Purity Index (PPI) στις εικόνες με σκοπό τον εντοπισμό των end members.
Χρήση επιπρόσθετων βάσεων δεδομένων και αιτιολόγηση της αναγκαιότητας τους.
Το DEM SRTM χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή των τοπογραφικών πληροφοριών σχετικών με τα αποθέματα βωξίτη. Πραγματοποιήθηκαν χημικές αναλύσεις των ορυκτών δειγμάτων για να επικυρωθούν τα αποτελέσματα του spectral unmixing.
Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων
Η γραμμική μέθοδος spectral unmixing η οποία είναι προσαρμοσμένη για τον υπολογισμό CaCo3 του ασβεστόλιθου έδωσε μέτρια αποτελέσματα. Η επικύρωση αυτού του αποτελέσματος σε συνδυασμό με τις χημικές αναλύσεις έδωσαν ένα συντελεστή συσχέτισης 0.758.
