So sánh dữ liệu siêu phổ vệ tinh trong lập bản đồ địa chất (Phân tích kết quả)

Ứng dụng siêu phổ

Trong loạt bài trước so sánh dữ liệu siêu phổ vệ tinh trong lập bản đồ địa chất, dữ liệu nghiên cứu, phương pháp và kỹ thuật đã được giới thiệu. Phần này sẽ giới thiệu các kết quả nghiên cứu liên quan.

1. Phân tích kết quả

1) Phân tích so sánh định tính

Phân tích mẫu thực địa: Nhóm nghiên cứu đã xác định các đỉnh hấp thụ của các khoáng chất cụ thể thông qua phân tích quang phổ của các mẫu thực địa, chẳng hạn như đỉnh hấp thụ của neodymium trong khoảng 450-1350 nm và đỉnh hấp thụ của cacbonat ở 2337 nm.

So sánh dữ liệu siêu phổ từ vệ tinh và máy bay: Ở khoảng cách lấy mẫu trên mặt đất lớn hơn (30 m và 5 m), dữ liệu siêu phổ từ vệ tinh và máy bay không thể thu nhận được các đặc điểm hấp thụ khoáng chất tinh tế, chẳng hạn như đỉnh hấp thụ neodymium, nhưng có thể xác định được các đặc điểm hấp thụ cacbonat.

(a): So sánh quang phổ của HyMap, EnMAP, PRISMA và EMIT với các mẫu đo được.

(b): So sánh phổ của HyMap, EnMAP, PRISMA và EMIT ở các thành phần phổ cuối (canxit, dolomit và đá xung quanh).

 2) Đánh giá tính nhất quán tuyệt đối và tương đối 

Bằng cách so sánh các ước tính độ phản xạ từ các cảm biến khác nhau, người ta nhận thấy có một mức độ nhất quán nhất định giữa EnMAP, EMIT và HyMap, trong khi dữ liệu từ cảm biến PRISMA lại khác biệt đáng kể so với dữ liệu từ các cảm biến khác, đặc biệt là trong dải phổ SWIR.

 3) Phân tích tính nhất quán của đặc trưng 

Phân tích chỉ số quang phổ: Bằng cách áp dụng các chỉ số quang phổ cụ thể, các nhà nghiên cứu có thể xác định các khoáng chất liên quan đến đặc điểm địa chất, chẳng hạn như canxi cacbonat và magie cacbonat, và đã thu được kết quả nhất quán trên các dữ liệu cảm biến khác nhau.

Hình: Biểu đồ tổng hợp tam phân màu giả hiển thị kết quả chỉ số quang phổ cho địa điểm Eppembe. Chỉ số quang phổ canxit (màu đỏ) phân định rõ ràng các dãy đá cacbonat giàu canxit trong mỗi bộ dữ liệu.

 4) Phân tích tính nhất quán của đặc điểm tiềm ẩn 

So sánh bản đồ phân bố khoáng sản được tạo ra bằng kỹ thuật phân tách tuyến tính với bản đồ địa chất cho thấy rằng, mặc dù có vấn đề với dữ liệu quang phổ từ cảm biến PRISMA trong dải SWIR, dữ liệu từ tất cả các cảm biến đều có thể phản ánh sự phân bố không gian của các đặc điểm địa chất, và dữ liệu từ các cảm biến khác nhau cho thấy sự tương quan tốt về tính nhất quán của các đặc điểm tiềm năng (chẳng hạn như phân bố khoáng sản).

Hình (A) hiển thị biểu đồ phân bố phổ của HyMap, (B) EnMAP, (C) EMIT và (D) PRIMSA. Trục x và trục y trong phổ lần lượt biểu thị bước sóng và độ phản xạ. Mỗi kênh trong biểu đồ phân bố phổ được liên kết với phổ thành phần màu tương ứng trong các phổ liền kề.

tóm lại

Tồn tại những khác biệt đáng kể giữa dữ liệu của HyMap, EnMap, PRISMA và EMIT. Dữ liệu vệ tinh cho thấy sự nhất quán tốt trong dải phổ VNIR, nhưng lại kém nhất quán trong dải phổ SWIR. Cảm biến EnMAP và EMIT cung cấp đặc điểm hấp thụ khoáng chất rõ ràng hơn trong dải phổ SWIR, hỗ trợ lập bản đồ địa chất. Tuy nhiên, mặc dù dữ liệu phổ VNIR từ cảm biến PRISMA có chất lượng tốt hơn dữ liệu phổ SWIR, nhưng nó lại thể hiện nhiễu và hiện tượng giả đáng kể trong dải phổ SWIR, dẫn đến sự không nhất quán giữa các chỉ số phổ và bản đồ địa chất so với kết quả của EnMap và EMIT.

[1]:Chakraborty, R.; Rachdi, I.; Thiele, S.; Booysen, R.; Kirsch, M.; Lorenz, S.; Gloaguen, R.; Sebari, I. So sánh quang phổ và không gian của dữ liệu siêu phổ dựa trên vệ tinh để lập bản đồ địa chất. Viễn cảm. 2024, 16, 2089. https://doi.org/ 10.3390/rs16122089