Jeolojik haritalamada uydu hiperspektral verilerinin karşılaştırılması (Sonuç Analizi)

Hiperspektral Uygulamalar

Jeolojik haritalamada uydu hiperspektral verilerinin karşılaştırıldığı önceki seride, araştırma verileri, yöntemler ve teknikler tanıtılmıştı. Bu bölümde ise ilgili araştırma sonuçları sunulacaktır.

1. Sonuç Analizi

1) Niteliksel karşılaştırmalı analiz

Arazi örneği analizi: Araştırma ekibi, arazi örneklerinin spektral analizi yoluyla belirli minerallerin soğurma piklerini belirledi; örneğin, neodimyumun 450-1350 nm aralığındaki soğurma piki ve karbonatın 2337 nm'deki soğurma piki.

Uydu ve havadan elde edilen hiperspektral verilerin karşılaştırılması: Daha büyük yer örnekleme aralıklarında (30 m ve 5 m), uydu ve havadan elde edilen hiperspektral veriler, neodimyum emilim zirveleri gibi ince mineral emilim özelliklerini yakalayamaz, ancak karbonat emilim özelliklerini belirleyebilir.

(a): HyMap, EnMAP, PRISMA ve EMIT'in ölçülen örneklerle spektral karşılaştırması.

(b): Spektral uç elemanlarda (kalsit, dolomit ve çevreleyen kayaç) HyMap, EnMAP, PRISMA ve EMIT'in spektral karşılaştırması.

 2) Mutlak ve göreceli tutarlılık değerlendirmesi 

Farklı sensörlerden elde edilen yansıma tahminleri karşılaştırıldığında, EnMAP, EMIT ve HyMap arasında belirli bir tutarlılık bulunurken, PRISMA sensöründen elde edilen veriler, özellikle SWIR spektral aralığında, diğer sensörlerden elde edilen verilerden önemli ölçüde farklılık gösterdi.

 3) Özellik Tutarlılığı Analizi 

Spektral indeks analizi: Araştırmacılar, belirli spektral indeksleri uygulayarak kalsiyum karbonatlar ve magnezyum karbonatlar gibi jeolojik özelliklerle ilişkili mineralleri tanımlayabiliyor ve farklı sensör verilerinde tutarlı sonuçlar elde edebiliyorlar.

Şekil: Eppembe sahası için spektral indeks sonuçlarını gösteren sahte renkli üçlü bileşik grafik. Kalsit spektral indeksi (kırmızı), her veri setinde kalsit bakımından zengin karbonat kaya sırtlarını açıkça ortaya koymaktadır.

 4) Gizli Özellik Tutarlılık Analizi 

Doğrusal ayrıştırma teknikleri kullanılarak oluşturulan mineral bolluk haritalarının jeolojik haritalarla karşılaştırılması, PRISMA sensöründen gelen spektral verilerde SWIR aralığında sorunlar olmasına rağmen, tüm sensörlerden gelen verilerin jeolojik özelliklerin mekansal dağılımını yansıtabildiğini ve farklı sensörlerden gelen verilerin potansiyel özelliklerin (mineral bolluğu gibi) tutarlılığında iyi bir korelasyon gösterdiğini ortaya koymaktadır.

Şekil (A), HyMap, (B) EnMAP, (C) EMIT ve (D) PRIMSA'nın spektral bolluk grafiklerini göstermektedir. Spektrumlardaki x ve y eksenleri sırasıyla dalga boyunu ve yansımayı temsil etmektedir. Spektral bolluk grafiğinin her kanalı, bitişik spektrumlardaki karşılık gelen renk uç üye spektrumuyla ilişkilidir.

Sonuç olarak

HyMap, EnMap, PRISMA ve EMIT verileri arasında önemli farklılıklar bulunmaktadır. Uydu verileri, VNIR spektral aralığında iyi bir tutarlılık gösterirken, SWIR spektral aralığında zayıf bir tutarlılık sergilemektedir. EnMAP ve EMIT sensörleri, SWIR spektral aralığında daha net mineral emilim özellikleri sağlayarak jeolojik haritalamaya yardımcı olmaktadır. Bununla birlikte, PRISMA sensöründen elde edilen VNIR spektral verileri SWIR spektral verilerinden daha kaliteli olsa da, SWIR spektral aralığında önemli gürültü ve yapaylıklar sergilemekte, bu da spektral indeksler ve jeolojik haritalar arasında EnMap ve EMIT sonuçlarına kıyasla tutarsızlıklara yol açmaktadır.

[1]:Chakraborty, R.; Rachdi, I.; Thiele, S.; Booysen, R.; Kirsch, M.; Lorenz, S.; Gloaguen, R.; Sebari, I. Jeolojik Haritalama için Uydu Tabanlı Hiperspektral Verilerin Spektral ve Mekansal Karşılaştırması. Uzaktan Algılama 2024, 16, 2089. https://doi.org/ 10.3390/rs16122089