Toksun Bölgesinde Entegre Uydu Uzaktan Algılama Yöntemiyle Maden Arama Uygulamaları

1. Veriler

Çalışma alanının litolojisi ve mineralizasyon özelliklerinin analiz edilmesi amacıyla Landsat9 OLI ve ASTER gibi çok spektrumlu veriler kullanılmıştır. Verilerin mekansal çözünürlüğünü artırmak için Airbus CNES görüntüleri de seçilmiştir.

(1) AraziSAT 9 OLI numarasıbuna göre

Landsat 9 OLI verileri, çok spektrumlu bantları (VNIR-SWIR, 30 m uzamsal çözünürlük) ve bir pankromatik bandı (15 m uzamsal çözünürlük) içermektedir. Uzaktan algılama jeolojik yorumlaması ve mineralizasyon/değişim bilgisi çıkarımı, temel bileşen analizi kullanılarak OLI verileri kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

(2) ASTER verileri

Aralık 1999'da Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya tarafından ortaklaşa fırlatılan Terra uydusu tarafından taşınan uzaktan algılama sensörü ASTER, görünür/yakın kızılötesi (VNIR, uzamsal çözünürlük 15 m), kısa dalga kızılötesi (SWIR, 30 m) ve termal kızılötesi (TIR, 90 m) aralıklarında 14 banda sahip olup spektral çözünürlüğü önemli ölçüde iyileştirmiştir. Landsat 9 OLI çok spektrumlu verilerine kıyasla, VNIR'de bir bant daha az bulunur, ancak değişime uğramış minerallerin "tanısal spektral soğurma özelliklerini" incelemek için uygun olan SWIR aralığı 4 bant (1,60~2,43 μm) ile genişletilerek toplam 6 banda ulaşmıştır (Landsat verilerinde sadece 2 bant bulunur). Kayaların ve minerallerin spektral özelliklerine bağlı olarak yorumlama için çeşitli sahte renkli kompozit kombinasyonlar seçilebilir.

(3) Hiperspektral veriler

GF-5 hiperspektral görüntüleme, 30 metrelik uzamsal çözünürlükle görünür-kısa dalga kızılötesi aralığında (400-2500nm) 330 bant içerir. Detaylı litolojik ve mineral haritalama için uygundur. Kullanımdan önce, hiperspektral görüntülemenin atmosferik düzeltme, geometrik düzeltme ve RPC ortorektifikasyonu gerektirir.

2 Yöntem

(1) Temel bileşen analizi

Temel Bileşen Analizi (PCA), çok spektrumlu verilerden değişim bilgilerini çıkarmak için kullanılan bir yöntemdir. Prensibi, toplam bilgi miktarını korurken değişkenler üzerinde doğrusal bir dönüşüm gerçekleştirmek ve birden fazla değişkeni birkaç bağımsız değişkene sıkıştırmaktır. Her temel bileşenin farklı bir jeolojik önemi vardır ve bilgi miktarı her temel bileşenle birlikte kademeli olarak azalır. Bu işlem, gereksizliği ve örtüşmeyi azaltarak verileri daha zengin ve odaklı hale getirir, yararlı bilgileri daha iyi vurgular ve bilgi çıkarma doğruluğunu artırır.

(2) Spektral açı eşleme yöntemi

Spektral açı eşleme teknolojisi, bir test spektrumu (piksel spektrumu) ile bir referans spektrumu (laboratuvar spektrumu, vb.) arasındaki açıyı hesaplayarak aralarındaki benzerliği tahmin eder (Şekil 1).

Şekil 1. Spektral açı eşleştirme şematik diyagramı

Görüntü verilerinin karanlık radyasyon veya yol radyasyonu iptalinden sonra görünür yansımaya dönüştürüldüğünü varsayarsak, spektral boyut bant sayısına eşittir. SAM, test spektrumu *ti* ile referans spektrumu *ri* arasındaki benzerliği aşağıdaki formülü kullanarak hesaplar:

Burada: nb bant sayısını ifade eder. İki spektrum arasındaki benzerlik vektör uzunluğu ve kazançtan etkilenmez, böylece topografik kontrastın etkisi azalır. a, 0 ile 90° arasında değişir.

SAM mineral haritalama yöntemi, spektral bir kütüphanedeki bilinen tüm mineralleri hızlı bir şekilde tanımlayabilir ve bunları kategorize edilmiş renkli görüntüler kullanarak gösterebilir; bu da ilgilenilen minerallerin dağılım aralığını çıplak gözle doğrudan gözlemlemeyi kolaylaştırır.

Ekstraksiyon sonuçlarının analizi

Elde edilen sonuçlar, "ortalama ± N * standart sapma" eşik yöntemi kullanılarak bölümlere ayrıldı. Özellikle, demir lekelenme anomalileri için N 1,5, 2 ve 2,5 olarak; çamur anomalileri için ise N 2, 2,5 ve 3 olarak ayarlanarak üç seviyeye ayrıldı: Seviye 1, Seviye 2 ve Seviye 3. Daha sonra, tuz ve biber gürültüsünü ortadan kaldırmak için derecelendirilmiş anomalilere 3×3 Gauss alçak geçiş filtresi uygulandı. Çalışma alanı için elde edilen anomali bilgilerinin nihai sonuçları Şekil 2'de gösterilmiştir.

Şekil 2. Değişiklik bilgisi çıkarımının sonuçları.

Kuvars, serisit, klorit ve epidot, "ortalama ± N * standart sapma" eşiği kullanılarak bölümlere ayrıldı. Demir dışı alterasyon anomalileri için N, 2 olarak ayarlandı ve sonuçlar, alterasyon bilgisi çıkarım sonucu 1'i elde etmek için 3×3 Gauss alçak geçiş filtresi ile filtrelendikten sonra üst üste bindirildi; bu da çalışma alanı için alterasyon bilgisi çıkarım sonucu 2 ile sonuçlandı (Şekil 3).

Şekil 3. Çalışma alanında değişiklik bilgisi çıkarımının sonuçları.

Hiper spektral haritalama

Bu çalışmada, çok spektrumlu haritalamanın yanı sıra, çok spektrumlu haritalamanın sonuçlarını doğrulayan hiper spektrumlu haritalama için GF5 verileri de kullanılmıştır (Şekil 4).

Şekil 4. Hiper spektral haritalama sonuçları

Özetle, mevcut veriler ve tamamlanan çalışmalara dayanarak, bu bölge için kapsamlı bir uzaktan algılama değişim prospeksiyon bilgi haritası (Şekil 3) ve bir hiperspektral haritalama sonuç haritası (Şekil 4) elde ettik. Sonuçlar, bölgenin büyük bir prospeksiyon potansiyeline, iyi kaynak malzemeye, cevher yönlendirme ve cevher rezervuarı yapısal koşullarına sahip olduğunu göstermektedir.