بخشی از مقاله
چکیده
در کشور ایران اکثر تحقیقاتی که در زمینه پتانسیلیابی مواد معدنی توسط سنجشاز دور صورت گرفته است، برمبنای استفاده از تصاویر چندطیفی بوده و به ندرت از تصاویر فرا طیفی در این حیطه بهره گرفته شده است. سنجندههای چندطیفی باندهای محدود و جدا از یکدیگر دارند؛ درحالی که سنجندههای فراطیفی علاوه بر داشتن باندهای زیاد، پهنای باند بسیار باریکتری - حدود ۰۱ تا ۰۲ نانومتر - نسبت به سنجندههای چندطیفی دارند. از آنجایی که بسیاری از مواد معدنی برحسب ویژگیهای طیفی آنها که معمولا در حدود ۰۲ تا ۰۴ نانومتر پهنا دارند، قابل تشخیص از یکدیگر هستند، به سادگی میتوان به اهمیت این نوع از سنجندهها و مزیت آنها نسبت به سنجندههای چندطیفی پی برد.
در این مقاله پس از انجام پیش پردازش های لازم بر روی یک تصویر فراطیفی Hyperion از محدوده سریدون استان کرمان، به تفکیک دو آلتراسیون مرتبط با کانیسازی مس پورفیری با استفاده از الگوریتم 1SAM در فضای تصویر و نیز فضای MNF۲ می پردازیم. نتایج پیاده سازی نشاندهنده دقت بیشتر این روش هنگام استفاده از آن در فضای MNF می باشد.
۱- مقدمه
۱-۱-پتانسیل یابی کانی های معدنی با استفاده از سنجش از دور و تصاویر فرا طیفی تشکیل ذخایر معدنی از فرآیندهای پیچیده زمینشناسی است. زمینشناسان و متخصصان معدن، فرآیندهای متنوع تشکیل مواد معدنی را بررسی و دستهبندی نمودهاند. از اینرو شواهد و آثار وجود مواد معدنی گوناگون تا حدود زیادی شناخته شدهاند و جهت اکتشافات معدنی از این دانش استفاده میشود
با ظهور علم سنجش از دور و دسترسی به تصاویر ماهواره ای،امکان بهره گیری از این علم در زمینه پتانسیل یابی مواد معدنی فراهم گردیده است. بیشترین استفاده ای که از سنجش از دور در این زمینه می توان نمود مربوط به تعیین کانی های معدنی می باشد. ازآنجایی که هریک ازاین کانی ها دارای منحنی های طیفی مخصوص به خود می باشند، می توان از این موضوع به عنوان وجه تمایزی برای تشخیص این کانی ها از یکدیگر استفاده نمود. در زمینه استفاده از تصاویر چند طیفی می توان به پتانسیل یابی مس-طلا پورفیری با استفاده از تصاویر ماهواره Landsat توسط خودرس اشاره نمود .[2]در بحث استفاده از تصاویر فراطیفی نیز می توان به تحقیق صورت گرفته توسط و همکارانش به منظور شناسایی میکای سفید در سال ۶۰۰۲ اشاره داشت
۲- ضرورت و اهداف تحقیق
در کشور ایران اکثر تحقیقاتی که در زمینه پتانسیلیابی مواد معدنی توسط سنجشاز دور صورت گرفته است، برمبنای استفاده از تصاویر چندطیفی بوده و به ندرت از تصاویر فرا طیفی در این حیطه بهره گرفته شده است. سنجندههای چندطیفی باند های محدود و جدا از یکدیگر دارند؛ درحالی که سنجندههای فراطیفی علاوه بر داشتن باندهای زیاد ، پهنای باند بسیار باریکتری - حدود ۰۱ تا ۰۲ نانومتر - نسبت به سنجندههای چندطیفی دارند. از آنجایی که بسیاری از مواد معدنی برحسب ویژگیهای طیفی آنها که معمولا در حدود ۰۲ تا ۰۴ نانومتر پهنا دارند؛ قابل تشخیص از یکدیگر هستند، به سادگی میتوان به اهمیت این نوع از سنجندهها و مزیت آنها نسبت به سنجندههای چندطیفی پی برد.از این رو در این تحقیق با بهره گیری از تصویر فراطیفی Hyperion به تعیین ۲ آلتراسیون مرتبط با کانیسازی مس پورفیری با استفاده از الگوریتم SAM در فضای تصویر و نیز فضای MNF می پردازیم. این آلتراسیون ها عبارت اند از:آلتراسیون آرﮊیلیک و آلتراسیون فیلیک.
۲-۱- معرفی ماهواره EO1 وسنجنده Hyperion
ماهواره EO1 در ۱۲ نوامبر سال ۰۰۰۲ میلادی توسط ناسا به منظور مقایسه با دادههای ETM+ به طور آزمایشی در مدار قرار داده شد. EO1 در همان مداری که ماهواره Landsat7 حرکت میکند - مدار خورشید آهنگ و در فاصله 705 km از سطح زمین - قرار دارد و با ۰۶ ثانیه اختلاف پشت سر Landsat7 حرکت میکند. EO1 قابلیت تصویر برداری از کنار را فراهم میکند و میتوان از هدفی بر روی زمین در طول ۶۱ روز سه بار تصویر برداری کرد. درشکل۱ مقایسه محدوده های تحت پوشش سنجنده هایEO1 و ETM+ آمده است..[8] در شکل۲ نیز مدار این ماهواره در مقایسه با Landsat نشان داده شده است.
شکل۱: مقایسه محدوده های تحت پوشش سنجنده هایEO1 ،ALI و ETM+ آمده است.
یکی از سنجندههای ماهوارهEO1 سنجنده ابرطیفی Hyperion می باشد که در این تحقیق از تصویر حاصل از این سنجنده استفاده شده است.Hyperion از فن آوری pushbroom برای تصویربرداری استفاده میکند که در هر فریم تصویر طیفی را از محدودهای به پهنای 30m در جهت حرکت و 7.7 km در جهت عمود بر حرکت می گیرد.
حرکت رو به جلوی ماهواره فریمهای متوالی را تولید میکند که در یک تصویر مکانی دو بعدی ترکیب شده و با استفاده از اطلاعات طیفی بعد سوم را میسازد و به آن مکعب سه بعدی داده گفته میشود.
۳-۱- معرفی منطقه مورد مطالعه تصویر مورد استفاده در این تحقیق از محدوده معدنی سریدون استان کرمان و نواحی اطراف شامل مناطق معدنی سریدون می باشد. شکل ۲ تصویر RGB مورد استفاده را نشان میدهد که در آن منطقه مورد مطالعه در داخل مستطیل مشخص شده است.
شکل ۲:تصویر RG B - 2, 7, 3 - منطقه از سه باند M N F
در این مطالعه از اطلاعات آلتراسیون های معدنی مختلف که توسط شرکت ملی مس ایران تهیه گردیده است، جهت ارزیابی نتایج کار استفاده شده است.
۳- پیش پردازش تصویر Hyperion
قبل از بکار گیری و استخراج اطلاعات از دادههای سنجش از دور حذف یکسری از خطاها و کاهش سطح نویز و نیز انجام یکسری پیش پردازش در آنها ضروری میباشد. خطاهای موجود در سنجندههای مختلف، متفاوت هستند و بطور کلی نمیتوان یکسری از خطاهای ثابت را برای آنها در نظر گرفت. این خطاها بستگی به فنآوریهای دریافت تصویر و ثبت اطلاعات توسط سنجندهها دارند.
با توجه به اینکه در این تحقیق از دادههای ابرطیفی استفاده شده است و این دادهها دارای پهنای باند باریک - در حدود ۰۱ نانومتر - ، خطاهایی وارد تصویر میشوند که در مورد سنجندههای چندطیفی مشاهده نمیشوند.این پیش پردازش ها شامل انتخاب باند،تصحیح خطوط بد،تصحیح پیکسل های نواری، همردیف سازی وتصحیح اتمسفری با استفاده از برنامه [4]FLASH می باشند.
