科创中国

本项目研制的技术是一套利用高光谱遥感数据进行地质填图的技术方法组合和工作流程。高光谱地质填图的关键技术主要是高光谱数据分析、特征检测及地物信息获取与识别等。本研究团队在应用实践中发现，常规的高（多）光谱遥感数据信息处理技术存在一定的局限性，因此，我们在常规遥感技术方法的基础上，从高光谱数据特征和地质体的遥感成像机理出发，着重研究了高光谱遥感地质信息的物理机制、数学模型和智能化识别技术，提出了一些新的技术思想，研制了一系列新的技术方法，主要包括：基于波段序列直方图的统计特征分析、基于波段序结构分析的特征谱带检测、基于最优动态聚类分析的全岩信息智能化提取、地物分类信息的图谱一体化识别等。这些技术方法和全流程处理过程在自主开发的软件系统中得以实现。该技术在东天山成矿带1:5万航空高光谱岩相、矿物专项填图应用中，取得了显著成果。应用结果表明，相较于传统的地质填图，该填图方获取的地质图其信息量更加丰富，对地质体的勾绘更加精细、客观、全面，填图效率也更高，投入更节省，更契合当前倡导的绿色勘查的理念。该技术已列入自然资源部《矿产资源节约和综合利用先进适用技术目录（2022版）》。

1、该技术的最优动态聚类是一种改进与优化的动态集群分类（属非监督分类），嵌入智能化模块使分类算法自动估计出最佳分类数目和初始类别中心，实现了聚类核最佳逼近，让分类结果达到全局最佳，从而保证了岩相（岩性）识别和地质填图效果。2、自主开发的软件系统实现了新研制的方法模型，并集成了常用的遥感数据分析和信息处理功能，提供了高光谱地质填图全流程（数据分析-信息提取-地质制图）的工程化解决方案。3、该填图方法是一种新型的地质填图方法，具有绿色、高效、经济、精准的特色，利用这一技术可以快速更新原有区域地质图或填补空白区，也可以服务于大尺度的找矿勘查工作，应用前景广阔。

本项目研制的高光谱地质填图技术可应用于区域地质调查、矿产地质调查等。高光谱数据以其图谱特征在岩石矿物识别方面具有独特的优势，特别是航空高光谱数据，兼具高空间分辨率和高光谱分辨率，可以实现对矿物的精细识别和定量提取。随着高光谱遥感技术的发展，航空高光谱矿物识别与填图在地质矿产勘查中逐渐发挥了重要作用，已成为当前国内外遥感地质应用领域的一个热点，并取得了显著的应用成效。另一方面，高光谱遥感地质技术是一种无生态环境影响的绿色勘查技术，可以降低矿产资源调查的成本，提升矿产勘查的精准度。当前，我国正在实施新一轮找矿突破战略行动，并秉持绿色勘查、科技勘查的理念，因此，高光谱遥感地质技术大有用武之地，应用前景广阔。

目前，我国“高分五号”（GF-5）卫星和资源一号02D（ZY1-02D）卫星高光谱数据已全境覆盖，航空高光谱数据（包括低成本、小型化无人机高光谱数据）亦可获得，为高光谱遥感地质应用提供了数据保障源。

科研团队由一支拥有高学历、经验丰富、富有活力和团队精神的人才队伍组成。团队现有核心成员10名，其中博士（后）5人，硕士3人，本科2人，均拥有高级技术职称。有色地调中心与多所高校合作建设了大学生校外实践和研究生联合培养基地，团队有兼职硕士生导师4人，近年联合培养硕士研究生数名。本团队长期从事遥感地质技术方法研究和找矿应用工作，在实践中不断创新，解决了一系列关键技术问题，研制出多种新型的遥感找矿技术方法，自主开发了相应的软件系统，在金属矿产资源潜力快速评价应用中，取得了良好效果。特别是近年来，在高光谱遥感数据和地球化学数据的找矿信息提取方面，开展了创新性的研究工作，形成了一些新的技术思想，构建了二大技术体系（“高光谱遥感岩相矿物填图技术”和“地球化学数据元素序结构分析技术”），解决了几大关键技术问题以及智能化、工程化的解决方案，并总结出有效的技术方法组合和工作流程。近5年来，团队完成各类科研和生产项目10余项，成果获有色金属工业科学技术一等奖2项、二等奖6项、三等奖1项。获得发明专利1项、软件著作权2项。

应用该项技术实施了东天山成矿带景峡地区白干湖幅、沙泉子幅、南湖戈壁幅、景峡站幅等4幅1:5万航空高光谱岩相、矿物专项填图。项目划出有可能发现成型矿产或扩大已知矿产规模的成矿远景区8个，圈定A类找矿靶区4个、B类找矿靶区7个、C类找矿靶区4个，通过野外调查验证，新发现金矿（化）点多处；利用智能化的高光谱信息提取技术，提取的蚀变矿物信息和填绘的地质图更精细、准确，信息量更丰富，大大提高了找矿效率，降低了勘查成本；极大减少了地面勘查工程量，符合绿色勘查的新理念，推动保护自然资源和生态环境向着纵深发展；形成了一系列对矿产勘查具有重要利用价值的新型基础地质图件和创新性地质科技成果，加快推进了地质研究和找矿工作。

该技术已基本成熟，且应用效果显著。希望通过参与国家和政府财政资金支持的基金项目，或通过技术服务的方式，将技术应用至需要的项目中去，促进技术成果的转化，更好地为地勘工作服务。