花岗岩中长石含量的定量估算有助于其定名和分类,为后续相关地质过程研究提供基础数据。在可见光—近红外—短波红外波段范围内(0.35~2.5 μm),传统基于光谱吸收特征参数反演矿物种类和含量的方法,不适用于像长石这类无诊断性吸收特征的矿物。同时,基于物理的辐射传输模型由于计算复杂,在较大程度上限制了该方法在矿物定量反演中的应用。
本文基于多角度高光谱数据,通过不同光谱预处理方法及光谱指数类型的组合实验,创建用于估算花岗岩中长石比例的光谱指数模型。结果表明,使用2035 nm波段的反射率二重差分型(CRDDn2035)指数模型,在不同实测数据集中均具有良好表现,估算精度达到0.81。本研究创建了一种适用于估算长石占比的光谱指数模型,为定量反演具有弱吸收特征的岩矿信息提供了新的技术手段与思路。
图5 基于多角度数据不同高光谱指数及光谱预处理方法组合反演花岗岩中斜长石(Pl)和钾长石(Kfs)含量模型的评价指标。(a)—决定系数(R2)；(b)—均方根误差(RMSE)；(c)—校正赤池信息准则(AICc)；CRR—包络线去除原始光谱曲线；CRD—包络线去除反射率差值；CRSR—包络线去除反射率比值；CRND—包络线去除反射率归一化；CRDDn—包络线去除反射率二重差分；lgR—对数变换原始光谱曲线；lgD—对数变换反射率差值；lgSR—对数变换反射率比值；lgND—对数变换反射率归一化；lgDDn—对数变换反射率二重差分；RR—原始光谱曲线；RD—原始光谱曲线反射率差值；RSR—原始光谱曲线反射率比值；RND—原始光谱曲线反射率归一化；RDDn—原始光谱曲线反射率二重差分；1stR—一阶导数变换原始光谱曲线；1stD—一阶导数变换反射率差值；1stSR—一阶导数变换反射率比值；1stND—一阶导数变换反射率归一化；1stDDn—一阶导数变换反射率二重差分；2ndR—二阶导数变换原始光谱曲线；2ndD—二阶导数变换反射率差值；2ndSR—二阶导数变换反射率比值；2ndND—二阶导数变换反射率归一化；2ndDDn—二阶导数变换反射率二重差分；3rdR—三阶导数变换原始光谱曲线；3rdD—三阶导数变换反射率差值；3rdSR—三阶导数变换反射率比值；3rdND—三阶导数变换反射率归一化；3rdDDn—三阶导数变换反射率二重差分
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