金礦資源作為國家重要戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，在保障貴金屬供應(yīng)安全、支撐新材料產(chǎn)業(yè)和金融體系穩(wěn)定等方面具有重要意義。隨著淺部、易識(shí)別金礦資源的不斷消耗，當(dāng)前金礦勘查正逐步向深部、隱伏礦體和復(fù)雜構(gòu)造區(qū)拓展，找礦難度顯著增加。傳統(tǒng)金礦勘查方法以地質(zhì)填圖、槽探、鉆探和地球化學(xué)采樣為主，存在工作周期長、成本高、覆蓋范圍有限、對(duì)地表擾動(dòng)較大等問題，尤其在地形復(fù)雜、植被覆蓋較強(qiáng)或人跡罕至地區(qū)，其應(yīng)用效率和經(jīng)濟(jì)性受到明顯制約。

礦化蝕變信息是金礦找礦的重要直接或間接標(biāo)志。大量研究表明，金礦成礦過程通常伴隨硅化、絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化等多種蝕變作用，不同類型蝕變礦物在可見光—近紅外—短波紅外波段具有顯著且可識(shí)別的光譜特征。蝕變礦物的空間分布及其組合關(guān)系，往往能夠有效指示成礦流體活動(dòng)范圍及潛在金礦富集區(qū)，是縮小找礦靶區(qū)、提高找礦成功率的關(guān)鍵依據(jù)。

高光譜遙感技術(shù)能夠在連續(xù)、窄波段條件下獲取地物精細(xì)光譜信息，在礦物識(shí)別、蝕變信息提取和成礦預(yù)測(cè)方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)多光譜遙感相比，高光譜技術(shù)在礦物類型區(qū)分、混合像元分解及蝕變強(qiáng)度識(shí)別方面精度更高，已在區(qū)域礦產(chǎn)調(diào)查與成礦遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)中顯示出良好應(yīng)用前景。然而，傳統(tǒng)衛(wèi)星或機(jī)載高光譜系統(tǒng)受制于空間分辨率、重訪周期及任務(wù)靈活性，難以滿足中小尺度礦區(qū)精細(xì)找礦的需求。

無人機(jī)高光譜遙感技術(shù)通過在低空平臺(tái)獲取連續(xù)、窄波段的地表反射光譜信息，為礦化蝕變信息的精細(xì)識(shí)別和找礦靶區(qū)圈定提供了高效、精確的技術(shù)手段。其核心思想是利用蝕變礦物在可見光—近紅外—短波紅外波段具有的特征吸收與反射差異，實(shí)現(xiàn)對(duì)蝕變類型、空間分布及其組合關(guān)系的定量提取，從而服務(wù)于成礦有利區(qū)的判識(shí)。

1. 無人機(jī)高光譜數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理

首先，根據(jù)研究區(qū)地形起伏、礦區(qū)尺度及目標(biāo)蝕變類型，合理設(shè)計(jì)無人機(jī)航飛高度、航線間距與重疊度，確保獲取高空間分辨率和高信噪比的高光譜影像數(shù)據(jù)。無人機(jī)平臺(tái)可搭載可見—近紅外或短波紅外高光譜成像儀，對(duì)礦區(qū)進(jìn)行低空精細(xì)化觀測(cè)。

獲取的數(shù)據(jù)需經(jīng)過系統(tǒng)的預(yù)處理流程，包括輻射定標(biāo)、暗電流校正、幾何校正和光譜平滑等，以消除傳感器噪聲、大氣影響和幾何畸變，獲得真實(shí)可靠的地表反射率數(shù)據(jù)，為后續(xù)蝕變信息識(shí)別奠定基礎(chǔ)。

2. 蝕變礦物光譜特征分析

礦化蝕變過程中形成的典型蝕變礦物，如絹云母、綠泥石、高嶺石、方解石及鐵染礦物等，在高光譜波段范圍內(nèi)具有明確的診斷性光譜特征。例如，含羥基礦物在短波紅外波段常表現(xiàn)出明顯的吸收特征，而鐵氧化物和鐵氫氧化物在可見光—近紅外波段具有特征性的反射率變化。

通過對(duì)野外實(shí)測(cè)光譜、實(shí)驗(yàn)室光譜庫及已有礦床光譜資料的綜合分析，建立研究區(qū)典型蝕變礦物的光譜特征模型，為后續(xù)影像中蝕變信息的自動(dòng)或半自動(dòng)識(shí)別提供判據(jù)。

3. 蝕變信息識(shí)別與提取方法

在完成光譜特征分析的基礎(chǔ)上，可采用多種高光譜數(shù)據(jù)分析方法對(duì)蝕變信息進(jìn)行識(shí)別與提取。常用方法包括光譜匹配技術(shù)、特征波段比值分析、連續(xù)統(tǒng)去除分析以及基于機(jī)器學(xué)習(xí)的分類方法等。

光譜匹配方法通過將影像像元光譜與已知蝕變礦物光譜進(jìn)行相似度計(jì)算，實(shí)現(xiàn)蝕變礦物類型的識(shí)別；特征波段分析則利用蝕變礦物在特定波段的吸收特征，構(gòu)建指數(shù)或判別規(guī)則，突出蝕變異常信息。對(duì)于光譜混合較嚴(yán)重的區(qū)域，可引入光譜解混技術(shù)，提高蝕變信息提取的精度。

4. 蝕變異?？臻g分布與組合分析

在蝕變礦物識(shí)別的基礎(chǔ)上，對(duì)不同蝕變類型的空間分布特征進(jìn)行綜合分析，重點(diǎn)關(guān)注蝕變礦物的組合關(guān)系、強(qiáng)度變化及其與構(gòu)造線、巖性界線的空間耦合特征。通常，金礦等熱液礦床的蝕變異常呈現(xiàn)出帶狀、環(huán)狀或線性分布特征，與斷裂構(gòu)造具有明顯的控制關(guān)系。

通過對(duì)蝕變異常的空間疊加分析，可區(qū)分區(qū)域背景蝕變與成礦相關(guān)蝕變，識(shí)別出具有成礦指示意義的異常集中區(qū)。

5. 靶區(qū)圈定與找礦有利區(qū)評(píng)價(jià)

在蝕變異常識(shí)別和空間分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合已有地質(zhì)、地球化學(xué)及構(gòu)造資料，對(duì)研究區(qū)進(jìn)行綜合成礦有利性評(píng)價(jià)。以蝕變異常的類型、規(guī)模、強(qiáng)度及其空間組合為主要依據(jù)，劃分找礦遠(yuǎn)景區(qū)、重點(diǎn)靶區(qū)和一般潛力區(qū)。

重點(diǎn)靶區(qū)通常表現(xiàn)為多種蝕變類型疊加、異常強(qiáng)度較高且受構(gòu)造明顯控制的區(qū)域。通過無人機(jī)高光譜遙感實(shí)現(xiàn)靶區(qū)的精準(zhǔn)圈定，可顯著縮小找礦工作范圍，為后續(xù)地面調(diào)查、物探和鉆探提供明確目標(biāo)。

ATH9030是奧譜天成推出的第三代無人機(jī)高光譜成像儀，它是一系列體積小、重量輕的無人機(jī)載微型高光譜成像儀，由六旋翼/四旋翼高穩(wěn)定性無人機(jī)、高穩(wěn)定性云臺(tái)、高光譜成像儀、大容量存儲(chǔ)系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)等組成。

通過無人機(jī)高光譜數(shù)據(jù)獲取與分析，識(shí)別和提取礦化蝕變異常信息，圈定成礦靶區(qū)，從而有效縮小金礦找礦的可能區(qū)域，提高勘查工作的針對(duì)性和成功率。