Jump to content

Спектрорадиометрия для дистанционного зондирования Земли и планет

Спектрорадиометрия — это метод дистанционного зондирования Земли и планет , который использует поведение света , в частности, то, как световая энергия отражается , излучается и рассеивается веществами, для изучения их свойств в электромагнитном (световом) спектре и их идентификации или различения. [ 1 ] Взаимодействие между световым излучением и поверхностью данного материала определяет способ отражения излучения обратно в детектор, т. е. в спектрорадиометр . [ 2 ] Сочетая элементы спектроскопии и радиометрии , спектрорадиометрия осуществляет точные измерения электромагнитного излучения и связанных с ним параметров в различных диапазонах длин волн . [ 3 ] Этот метод лежит в основе мульти- и гиперспектральной визуализации и спектроскопии отражения , обычно применяемых во многих геонаучных дисциплинах, которые оценивают спектральные свойства, демонстрируемые различными материалами, обнаруженными на Земле и планетарных телах. [ 4 ]

Спектральные свойства, такие как яркость и отражательная способность, варьируются в зависимости от минералогического состава и кристаллической структуры данного материала. [ 1 ] Этому изменению способствует присутствие в материале спектрально активных компонентов, таких как металлов оксиды и глинистые минералы , которые обусловливают уникальные характеристики поглощения . При измерениях с помощью спектрорадиометра эти особенности поглощения можно определить количественно как характерные полосы поглощения в спектрах отражения . Особая форма полос, возникающих на разных длинах волн , позволяет идентифицировать минералы и облегчает литологическую интерпретацию. [ 3 ]

Обычно спектрорадиометрия применяется к следующим участкам длин волн спектра электромагнитного (светового) : [ 2 ]

Визуализация различных интервалов длин волн электромагнитного (светового) спектра . Каждая категория интервалов длин волн позволяет идентифицировать и характеризовать вещества по их уникальным спектральным характеристикам, закономерностям и сигнатурам.

Сегодня большинство геологических применений спектрорадиометрии сосредоточено в видимом, ближнем инфракрасном и коротковолновом инфракрасном диапазонах длин волн. [ 5 ] Спектрорадиометрия предлагает простой, неразрушающий, быстрый и эффективный подход, который дополняет традиционные и сложные геохимические методы для характеристики минеральных комплексов и текстур горных пород . Тем самым это облегчает изучение геологических процессов, разведку природных ресурсов и реконструкцию прошлого окружающей среды и климата . [ 3 ] [ 5 ] Его применение распространяется не только на Землю, но и на внеземные планеты , расширяя наше понимание геологических процессов за пределами нашей собственной планеты. [ 6 ]

Портал

Портал наук о Земле

Соответствующие дисциплины

Геология

Дистанционное зондирование

Сопутствующая информация
Спектрорадиометр
Спектроскопия
Радиометрия

Как работает спектрорадиометрия

[ редактировать ]

В спектрорадиометрии спектральные особенности можно распознать и количественно оценить, используя спектры, содержащие различные параметры, измеренные спектрорадиометрами . [ 2 ] Наиболее широко используемым спектральным параметром в спектрорадиометрии для приложений в науках о Земле является коэффициент отражения . [ 2 ] [ 7 ]

На практике спектрорадиометрия может быть визуализирующей и невизуализирующей . Визуальная спектрорадиометрия фиксирует спектральные данные из определенной области или сцены, создавая двумерное изображение с записанной спектральной информацией, посвященной каждому пикселю . [ 6 ] Спектрорадиометрия без визуализации , напротив, измеряет спектральные данные из одной точки или небольшой сфокусированной области, предоставляя более подробную информацию о спектральных свойствах конкретного материала. [ 6 ]

Экспериментальная установка

[ редактировать ]

Экспериментальная установка для визуализационной спектрорадиометрии проста, поскольку обработка изображений может проводиться с помощью компьютерного программного обеспечения, чтобы показать спектральные параметры для анализа, такие как коэффициент отражения и яркость . [ 6 ] Большинство изображений находятся в свободном доступе по всему миру, широко используются различными учреждениями и имеют обширный пространственный охват. [ 8 ] Значения спектральных параметров, таких как отражения, затем можно напрямую извлечь из всех пикселей изображения коэффициент , агрегировать и усреднить для получения кривой отражения для спектрального анализа. [ 6 ] [ 8 ]

Что касается спектрорадиометрии без визуализации , сбор и отбор данных обычно проводятся путем прямого сканирования спектрорадиометрами в лаборатории или в полевых условиях . [ 5 ] Чтобы обеспечить точность данных, важно проводить эксперимент в стабильной и контролируемой среде. Например, большинство методов лабораторного сканирования выполняются в темноте, чтобы свести к минимуму окружающий свет и рассеяние , тогда как сканирование в полевых условиях обычно проводится с помощью контактного сканирующего датчика, так что измерения проводятся в прямом контакте с поверхностью образца, вдали от внешних источников света . и в локализованной обстановке. [ 9 ] [ 10 ] В обоих сценариях спектрорадиометры часто калибруются с использованием белой панели диффузионного отражения , которая обеспечивает эталонное значение отражения (99%) для поддержания точности эксперимента. [ 5 ] [ 10 ] Во время спектральных измерений они излучают однородное освещение прямо на поверхность образца. Полученные спектральные данные затем будут представлены через цифровое программное обеспечение, связанное со спектрорадиометрами . [ 2 ]

Анализ спектральных особенностей

[ редактировать ]

Отражательная способность проявляется в виде отдельных полос поглощения, охватывающих электромагнитные спектры , которые изменяются в зависимости от минералогии и химического состава . [ 5 ] [ 11 ] Спектры отражения, полученные непосредственно со спектрорадиометров без обработки данных, известны как необработанные спектры отражения. Хотя некоторые заметные закономерности поглощения могут быть идентифицированы, они подвержены влиянию общих тенденций спектра , а такие особенности, как амплитуды и величины, могут ввести в заблуждение интерпретации в таких обстоятельствах. [ 12 ]

Чтобы облегчить анализ данных, необработанные спектры отражения обычно нормализуются , чтобы обеспечить лучшую визуализацию и количественную оценку тенденций и закономерностей спектральных параметров. Обычно это делается с помощью статистических методов, включая устранение тренда и континуума удаление . [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

Сравнение спектров отражения данного материала до и после процесса удаления континуума, с изменениями из Tan et al., 2021. [ 13 ] Общая форма, изменения уровня и наклоны устраняются в спектре, удаленном из континуума, по отношению к линиям континуума , что еще больше повышает четкость отдельных особенностей поглощения в спектре отражения .

1. Удаление тренда:

Удаление компонентов тренда, присутствующих в необработанных спектрах отражения , для получения спектров без трендов (обычно сглаженных), раскрывающих истинные формы, закономерности и распределение особенностей поглощения . [ 5 ]

2. континуума Удаление (преобразование выпуклой оболочки ):

Удаление общей формы, изменений уровня и наклонов , вызванных другими материалами, в необработанных спектрах отражения (обозначенных как непрерывные линии) для получения спектров с удаленным непрерывным спектром , что позволяет эффективно сравнивать отдельные характеристики поглощения под общей базовой линией. [ 13 ] [ 14 ]

По нормализованным спектрам можно точно идентифицировать, проанализировать и сравнить спектральные особенности различных материалов. Спектрограммы также можно создавать с использованием нормализованных спектров для дальнейшего улучшения визуализации. [ 6 ] Характеристики можно охарактеризовать с помощью геометрических параметров, описывающих форму и внешний вид определенного спектра отражения : [ 5 ] [ 14 ]

Иллюстрация геометрических параметров в видимого и ближнего инфракрасного диапазона (VNIR) спектре отражения монтмориллонита, глинистого минерала . С изменениями Кларка и др., 2007 г. [ 15 ] Анализ особенностей поглощения в спектре отражения обычно рассматривает положение (P) , глубину (D) и ширину (W) полос поглощения в определенном интервале длин волн . полную ширину на полувысоте (F) и асимметрию (AS) формы по отношению к полосам поглощения Также обычно оценивают . Вместе эти элементы объединяются для создания спектральных индексов, позволяющих охарактеризовать и параметризовать конкретные минералы .

За исследованием спектральных особенностей часто следует построение спектральных индексов для характеристики конкретных минералов , т. е. параметризация. Индексы основаны на уникальных спектральных свойствах материалов, таких как положение и глубина полос поглощения . [ 5 ] [ 16 ] Аналогичным примером таких индексов является Нормализованный разностный вегетационный индекс (NDVI). [ 7 ]

Идентификация минералов

[ редактировать ]

Минералы идентифицируются с помощью спектрорадиометрии путем изучения их спектральной реакции на входящее излучение , такой как яркость и отражательная способность , на разных длинах волн . В частности, полосы поглощения, наблюдаемые в спектрах отражения, могут быть уникальными для разных минералов , что позволяет различать друг друга. [ 8 ] Эти особенности поглощения возникают в результате различных электронных и колебательных процессов, связанных с энергией, молекулярными компонентами и внутренней структурой минералов. Электронные процессы в минералах включают заряда перенос кристаллического поля , эффекты ( электроны достигают более высоких энергетических состояний ), зоны проводимости и центры окраски, тогда как колебательные процессы в минералах включают растяжение , изгиб и вращение , на которые влияют функциональные группы , присутствующие в минералах. . [ 3 ] [ 17 ]

Например, водосодержащие минералы обычно обладают характерными особенностями поглощения , указывающими на наличие гидроксильных групп (-OH) и молекулярной воды (H 2 O), которые включают в себя асимметричные поглощения особенности из-за обертонов вблизи 1400 нм (AS 1400 ), а также в виде пиков поглощения около 1900 (D 1900 ) и 2200 нм (D 2200 ). [ 15 ] При более высоком содержании молекулярной воды особенность AS 1400 становится более асимметричной, поглощение вблизи 2200 нм усиливается, а поглощение вблизи 1900 нм ослабляется. [ 15 ] Следовательно, особенность асимметричного поглощения (AS 1400 ) вместе с соотношением глубин поглощения вблизи 2200 и 1900 нм (D 2200 /D 1900 ) используются в качестве параметра для количественного определения содержания воды . [ 18 ] [ 19 ]

Однако на практике некоторые минералы могут проявлять характеристики поглощения , совпадающие с таковыми у воды в аналогичных длин волн . интервалах [ 18 ] Потенциально это может привести к перекрытию или маскировке особенностей поглощения , связанных с исходными минералами. Такие ситуации могут возникнуть во время полевого сканирования или при работе с влажными пробами, что приводит к путанице при идентификации минералов. [ 13 ] [ 18 ] Следовательно, чтобы свести к минимуму такое вмешательство, необходима сушка образцов перед спектральным сканированием для идентификации минералов. Процесс сушки следует проводить при температуре 105 °С и ниже, обеспечивающей удаление адсорбированной воды без нарушения внутренней структуры минералов. [ 18 ] [ 20 ]

Учитывая возможности идентификации спектрорадиометрии для различных минералов и горных пород , решающее значение имеют обширные базы данных, содержащие спектральные характеристики. Такие базы данных служат ценными ресурсами, которые способствуют улучшению нашего понимания и характеристики материалов Земли . [ 10 ] Примечательно, что библиотека спектров Геологической службы США (USGS) и библиотека спектров ECOSTRESS представляют собой современные примеры таких баз данных. [ 16 ] [ 15 ] [ 21 ] Библиотека спектров Геологической службы США предоставляет коллекцию спектров отражения породообразующих минералов и других земных материалов в диапазоне от ультрафиолетового (350 нм) до коротковолнового инфракрасного (SWIR) диапазона (2500 нм). [ 15 ] [ 22 ] Аналогично, спектральная библиотека ECOSTRESS объединяет спектральные данные из нескольких спектральных библиотек, объединяя информацию о минералах и горных породах в стандартизированный формат данных. [ 16 ] Эти спектральные библиотеки служат важным справочным материалом для текущих исследований в области спектрорадиометрии, обеспечивая прочную основу для анализа и интерпретации данных.

Геоморфология и картографирование поверхности

[ редактировать ]

Геоморфология — это изучение геологических процессов, происходящих на поверхности Земли, которые впоследствии формируют различные виды рельефа . [ 8 ] поверхности Картирование — это распространенный подход к пониманию этих процессов и их эффектов, который можно выполнить с помощью спектрорадиометрии. [ 21 ] Химическое выветривание является одним из доминирующих процессов, контролирующих морфологию поверхности Земли, в результате которого на поверхности частиц образуются , оксиды железа а также глинистые минералы , образующиеся в результате гидротермальных изменений и разложения полевых шпатов в поверхностных почвах и телах гранитных горных пород. [ 17 ] [ 20 ] Эти минералы чувствительны к спектральным параметрам, таким как яркость и отражательная способность , и демонстрируют характерные особенности поглощения в спектрах отражения , что облегчает диагностику и определение состояний выветривания. [ 8 ] [ 19 ] [ 23 ]

(1) Глинистые минералы ( филлосиликаты ) [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]

  • Иллит : узкие пики поглощения при 1400, 1900, 2200 и 2300 нм.
  • Хлорит : тройное поглощение при длине волны 2300 нм.
  • Вермикулит : пары узких пиков поглощения, расположенных при 1400 и 1900 нм; особенности слабого поглощения присутствуют вблизи 2200 и 2300 нм.
  • Смектит : сильные и резкие характеристики поглощения при 1400, 1900 и 2200 нм; Пики при 1400 и 1900 нм имеют признаки слабого поглощения, прикрепленные к их правым сторонам.
  • Каолинит : Дублетные пики поглощения около 1400 и 2200 нм.

Генезис глинистых минералов происходит в прогрессивной последовательности, начиная с иллита и хлорита , затем вермикулита , смектита и, наконец, образуя каолинит . Каолинит , являющийся конечным продуктом глинистых минералов , представляет собой наиболее продвинутую стадию выветривания .

Спектры отражения обычных глинистых минералов ( филлосиликатов ) в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне (VNIR), модифицированные по данным Clark et al., 2007. [ 15 ] Значения отражательной способности , показанные на рисунке, были смещены, чтобы обеспечить четкое сравнение спектральных характеристик минералов. Диагностические пики поглощения различных глинистых минералов наблюдаются вдоль 1400, 1900, 2200 и 2300 нм, по которым можно отличить друг от друга.

(2) Оксиды железа [ 5 ] [ 12 ]

  • Гематит : Широкие характеристики поглощения около 500 и 920 нм.
  • Гетит : Широкие характеристики поглощения около 500, 700 и 920 нм.
Спектры отражения обычных оксидов железа в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне (VNIR), модифицированные по данным Clark et al., 2007. [ 15 ] Значения отражательной способности , показанные на рисунке, были смещены, чтобы облегчить сравнение спектральных характеристик двух минералов. Диагностические поглощения пики гематита и гетита наблюдаются вдоль 500, 700 и 920 нм, по которым можно отличить друг от друга.

На основании вышеизложенного выделяют три группы характерных спектральных параметров, которые могут служить индикаторами состояний выветривания . [ 5 ]

Первая группа параметров касается особенностей поглощения на длинах волн 500, 700 и 920 нм, обусловленных компонентами трехвалентного железа. Пики, расположенные при 920 нм (P 920 ), и соотношение глубин поглощения около 500 и 700 нм (D 700 /D 500 ) обратно пропорциональны концентрации гематита , поэтому меньшие значения будут означать более высокую степень выветривания . [ 5 ] [ 12 ]

Вторая группа параметров связана с гидроксильной группой (-ОН) и водой (H 2 O). Более сильные характеристики поглощения около 1400 нм (AS 1400 ) и большее соотношение между поглощениями около 2200 и 1900 нм (D 2200 /D 1900 ) отражают более высокое содержание молекулярной воды, следовательно, большее изменение и выветривание . [ 18 ] [ 19 ]

Третья группа параметров касается эффектов поглощения, вносимых связями Al-OH в глинистых минералах, включая иллит и каолинит , расположенный вблизи 2200 нм. [ 16 ] Эти полосы поглощения становятся более асимметричными (AS 2200 > 1, демонстрируя левостороннюю асимметрию) с увеличением содержания каолинита в результате трансформации из иллита, что подразумевает большую степень изменения минералов , степень гидролиза и разложения силиката, что служит сигналами, указывающими на более высокую степень изменения минералов, степень гидролиза и силиката разложение . продвинутые стадии выветривания . [ 14 ] [ 17 ]

Определение вышеуказанных спектральных параметров позволит количественно оценить скорость выветривания , тем самым обеспечивая влияние на палеоклиматические условия. [ 5 ] Применение спектрорадиометрии в геоморфологических исследованиях открывает возможности для быстрого картирования выветрелых обнажений и изучения выветривания кинетики и палеоклимата, особенно в отдаленных и труднодоступных регионах. [ 20 ] [ 21 ]

Геохронология

[ редактировать ]

Геохронология – это изучение возраста и времени геологических событий , произошедших на протяжении всей истории Земли . Было разработано множество различных геохронологических методов, использующих в качестве косвенных показателей различные материалы Земли и геологические процессы. Среди этих методов спектрорадиометрия недавно стала ценным инструментом в методах датирования , особенно в тефрохронологии и приложениях для датирования поверхности . [ 24 ] [ 25 ]

Горизонты тефры , показанные на обнажении в Исландии . Тефра выделяется на фоне фоновых отложений высокими значениями альбедо и отражательной способности , которые можно обнаружить с помощью спектрорадиометрии. Спектрорадиометрия особенно полезна для идентификации тефры слоев , когда цвет и внешний вид отложений похожи, а также когда слои тефры сильно смешаны с фоновыми отложениями. Например, в обнажении, показанном на рисунке, наблюдается только один слой тефры. могут быть спрятаны и другие слои тефры Внутри пластов , которые можно обнаружить только с помощью спектрорадиометра .

Тефрохронология

[ редактировать ]

Тефрохронология относится к определению возраста осадочных толщ с использованием тефры , то есть вулканического пепла и обломков. Они служат жизнеспособными хронологическими маркерами и точно датируются благодаря их мгновенному осаждению на обширных территориях. [ 24 ] [ 25 ] Пепел ), которые очень чувствительны к спектральным параметрам , обычно имеет высокую чистоту и состоит из силикатов (таких как кварц ) и слоистых силикатов (таких как каолинит , серпентин поэтому демонстрируют характерные спектральные особенности по сравнению с фоновыми отложениями . [ 25 ] [ 26 ] Вулканический пепел с высоким содержанием кремнезема , известный как кислый пепел, выделяется на фоне фоновых отложений благодаря своим высоким значениям альбедо и отражательной способности. [ 10 ] Напротив, мафические пеплы с низким содержанием кремнезема обладают более низким коэффициентом отражения из -за своей чистоты по сравнению со смешанными составами фоновых отложений . [ 24 ] Кроме того, слоистые силикатные минералы в вулканическом пепле демонстрируют сильные характеристики поглощения в области 2200 нм, что объясняется растяжением гидроксильных групп (связей -ОН) с алюминием . [ 10 ] [ 20 ] Следовательно, эти спектральные признаки позволяют обнаруживать и отличать вулканический пепел от других отложений . Визуализирующая спектрорадиометрия может использоваться для картирования отложений вулканического пепла в региональном масштабе , а также для каротажа керна . [ 25 ] [ 27 ] Между тем, без визуализации спектрорадиометрия в сочетании с полевым сканированием и отбором проб подходит для локализованных приложений, обеспечивая возрастные последствия и ограничения для стратиграфических единиц. [ 24 ]

Поверхностное датирование

[ редактировать ]

Поверхностное датирование — это измерение относительного возраста отложений отложений на поверхности Земли. Этого можно достичь, используя состояния выветривания в качестве индикаторов, исходя из того принципа, что отложения с более высокой степенью выветривания подвергаются воздействию в течение более длительного периода времени. [ 8 ] Интенсивность выветривания тесно связана с концентрацией вторичных оксидов железа и глинистых минералов, присутствующих в отложениях. Их можно идентифицировать и измерить по специфическим характеристикам поглощения вблизи 1400, 1900 и 2200 нм, устанавливая таким образом связь между возрастом и отражательной способностью . [ 16 ] [ 8 ] Используя мульти- , гиперспектральные и тепловизионные изображения , можно прогнозировать и картировать возраст поверхностей региональных отложений отложений, таких как аллювиальные конусы . [ 23 ]

В совокупности спектрорадиометрия обеспечивает новый подход к оценке возраста отложений в качестве дополнения к традиционному геохимическому анализу. Развитие этого метода может расширить модели возраста поверхности, чтобы охватить отдаленные регионы, улучшая понимание региональной геологической истории . [ 8 ] [ 23 ]

Ресурсы Земли

[ редактировать ]

Ресурсы Земли – это природные материалы и вещества, которые могут быть извлечены из Земли и использованы людьми для различных целей. Типичные примеры включают полезные ископаемые и ископаемое топливо . Спектрорадиометрия с ее способностью идентифицировать земные материалы путем улавливания их характерных спектральных сигналов имеет значительный потенциал в изучении и прогнозировании присутствия рудных месторождений и резервуаров углеводородов . [ 28 ] Земли Важно отметить, что его применимость к недоступным областям еще больше расширяет его полезность при оценке и исследовании ценных ресурсов . [ 3 ]

Разведка руды

[ редактировать ]

Спектрорадиометрия широко используется для идентификации и прогнозирования рудных месторождений, связанных с гидротермальными системами. Гидротермально измененные месторождения , известные как эпигенетические месторождения, подвергаются множественным химическим изменениям , вызванным взаимодействием между гидротермальными жидкостями и окружающими горными породами. [ 3 ] Эти процессы изменения часто связаны с вулканической и геотермальной деятельностью, когда горячие гидротермальные жидкости проникают через трещины в ранее существовавших вмещающих породах, что приводит к отложению ценных металлических руд, таких как золото и медь . [ 3 ] [ 29 ] Глинистые минералы обычно образуются в этих месторождениях как продукты изменений , и их присутствие можно обнаружить с помощью спектрорадиометрии. Иллит , например, обычно наблюдается вблизи гидротермальных рудных тел. [ 28 ] [ 29 ] Более высокие концентрации иллита могут указывать на области, способствующие осаждению руды , а спектральные характеристики иллита , включая сильные особенности поглощения вблизи 1400, 1900 и 2200 нм (D 1400 , D 1900 , D 2200 ) в спектрах длин волн , могут быть использованы для выявлять и отслеживать рудных флюидов пути и отложения . [ 28 ] [ 29 ]

Образец неодима , обычно встречающийся в месторождениях редкоземельных элементов в Реголите . Он имеет значительную экономическую ценность. Примечательно, что неодим обладает уникальными спектральными характеристиками, которые позволяют легко отслеживать его с помощью спектрорадиометрии.

Залежи редкоземельных элементов (РЗЭ) в реголите также можно идентифицировать и локализовать с помощью спектрорадиометрии. Эти месторождения условно расположены в сильно разложившихся телах гранитных пород. [ 9 ] [ 30 ] Интенсивные процессы выветривания , происходящие в гранитных породах, приводят к денудации и выщелачиванию основных элементов оксидов , оставляя после себя сильно разложившийся реголит . [ 9 ] [ 30 ] В выветривания процессе глинистые минералы , такие как каолинит и галлуазит образуются в качестве продуктов изменений , которые обладают сильным сродством к адсорбции РЗЭ , что приводит к их обогащению в реголите. [ 13 ] [ 31 ] Одним из конкретных РЗЭ , представляющих интерес, является неодим (Nd), который имеет широкое применение в промышленности. [ 13 ] Nd демонстрирует отличительные спектральные особенности в спектроскопии отражения , которые можно использовать для его обнаружения и идентификации, с центрами около 740, 800 и 865 нм (D 740 , D 800 , D 865 ) в спектрах длин волн. [ 13 ] [ 32 ] Используя эти спектральные характеристики в сочетании с геохимическими интерпретациями и машинным обучением идентификации и картированию обогащенных Nd областей реголита, , можно способствовать , что может иметь значение для потенциальной минерализации РЗЭ и соответствующих рудных тел. [ 31 ] [ 32 ]

Разведка углеводородов

[ редактировать ]

Большинство залежей углеводородов расположены глубоко под землей, но об их присутствии можно судить по поверхностным проявлениям, включая микропросачивания . [ 3 ] Микропросачивание происходит, когда углеводородные соединения, такие как нефть и газ, высвобождаются из небольших трещин и трещин либо непосредственно на поверхность земли, либо косвенно в результате воздействия летучих углеводородов на растения и растительность . [ 3 ] Хотя микропросачивания часто не различимы визуально, их можно обнаружить с помощью гиперспектральной визуализации и спектроскопии отражения . Аналогичным образом, тот же подход можно использовать для идентификации угольных пластов по связанным с ними угленосным породам на основе уникальных спектральных отпечатков, оставляемых углеводородами , которые охватывают диапазон инфракрасных волн. [ 33 ] Некоторые из характерных спектральных особенностей молекул углеводородов следующие: [ 33 ]

  • OH и Связи CH : Особенности поглощения около 1400 нм.
  • Ароматические группы: Особенности поглощения вблизи 3280, 5250, 6200, 11000, 14000 нм.
  • Алифатические группы: широкие характеристики поглощения в диапазоне 1600–1800 нм, 2300–2350 нм и 3400–3500 нм, сопровождаемые еще одним поглощением около 6800 нм.
  • Содержание влаги : Характеристики поглощения вблизи 1900 и 2940 нм.

спектральные свойства углеводородов С помощью спектрорадиометрии можно легко обнаружить и проанализировать , что облегчает картографирование и разведку таких энергетических ресурсов . [ 3 ]

Планетарная геология

[ редактировать ]

Изучение планетарной геологии изучает геологию планет Земли помимо астероидов , а также лун , небесных и других тел . Планеты земной группы завоевали популярность среди современных научных исследований, поскольку они дают представление об эволюции планет и демонстрируют потенциал внеземной жизни в Солнечной системе . [ 34 ] Спектрорадиометрия, с ее способностью характеризовать поверхностный состав и изучать геологию этих небесных тел , считается ключевым методом в планетологии . [ 35 ]

В последние годы огромные усилия прилагаются к исследованию Марса , особенно его геологии , что помогает разгадать эволюционную историю планеты, понять прошлые и текущие события, происходящие на планете, а также дать представление о ее обитаемости для исследования человеком. [ 34 ]

Минералы на Марсе в основном основные , сопровождаемые значительным количеством глины . [ 36 ] [ 37 ] Каждый из этих минералов встречается в разных регионах Марса и обнаруживается спектрорадиометрами по характерным особенностям поглощения в спектрах отражения . [ 36 ]

(1) Льды [ 36 ]

Льды, состоящие из воды и углекислого газа, обычно встречаются в северных и южных постоянных полярных шапках Марса. Они также существуют в виде сезонных заморозков и облаков .

  • Кристаллический H 2 O лед : Широкие характеристики поглощения около 1500 нм.
  • Лед CO 2 : Узкие характеристики поглощения около 1435 нм, с незначительными пиками поглощения около 2280 нм.
Спектры видимого и ближнего инфракрасного диапазона (VNIR) отражения обычных льдов на Марсе, модифицированные из Вивиано и др., 2014. [ 36 ] Значения отражательной способности , показанные на рисунке, были смещены, чтобы облегчить сравнение спектральных характеристик двух льдов. Диагностические пики поглощения кристаллических льдов H 2 O и CO 2 наблюдаются вдоль 1435, 1500 и 2280 нм.

(2) Основные силикаты [ 36 ] [ 38 ]

Основные силикаты корок составляли состав базальтовых . Марса В марсианских долинах и кратерах такие минералы часто встречаются в сочетании с отложениями гидратированного кремнезема , образовавшимися в результате изменений .

Спектры видимого и ближнего инфракрасного диапазона (VNIR) отражения обычных основных силикатов на Марсе, модифицированные из Viviano et al., 2014. [ 36 ] Значения отражательной способности , показанные на рисунке, были смещены, чтобы облегчить сравнение спектральных характеристик трех минералов. Диагностические поглощения пики оливина , пироксена и плагиоклаза наблюдаются вдоль длин волн 1100, 1300 и 2000 нм.

(3) Оксиды железа [ 34 ] [ 36 ]

Оксиды железа (в основном гематит ) участвуют в составе большинства поверхностных почв и пыли на Марсе, что оказывает влияние на марсианские поверхностные процессы .

  • Гематит : Широкие характеристики поглощения около 500 и 920 нм.

(4) Глинистые минералы ( филлосиликаты ) [ 35 ] [ 36 ]

железо и магний содержащие Глинистые минералы, , широко распространены на Марсе. Типичными примерами являются следующие:

  • Тальк : Узкие характеристики поглощения при 1400 нм, сильные полосы поглощения вблизи 2310 и 2390 нм.
  • Пренит : Характеристики поглощения около 1480 и 2350 нм.
  • Серпентин : широкие пики поглощения с центром около 1390, 2320 и 2510 нм, со слабой полосой поглощения около 2100 нм.

Алюминийсодержащие встречаются глины и на Марсе. Их спектральные характеристики упомянуты в предыдущих разделах.

Спектры видимого и ближнего инфракрасного диапазона (VNIR) отражения обычных льдов на Марсе, модифицированные из Вивиано и др., 2014. [ 36 ] Значения отражательной способности , показанные на рисунке, были смещены, чтобы облегчить сравнение спектральных характеристик трех минералов. Пики диагностического поглощения, демонстрируемые тальком , пренитом и серпентином, наблюдаются в диапазоне от 1400 до 1500 и от 2300 до 2500 нм.
Валлес Маринерис, снимок, сделанный зондом «Викинг-1». полигидратных сульфатов . В этом районе много

(5) Сульфаты [ 36 ]

Сульфаты на Марсе полигидратированы. Они разбросаны по западному полушарию, экваториальной и северной части Марса, в Морских долинах , Меридианском Плануме и Аравии . Примеры марсианских сульфатов включают гипс , бассанит , кизерит , ярозит и алунит .

  • Полигидратные сульфаты : характеристики поглощения около 1400, 1900 и 2400 нм.
Спектры в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне (VNIR) , модифицированные из Viviano et al., 2014. отражения обычных сульфатов на Марсе [ 36 ] Значения отражательной способности , показанные на рисунке, были смещены, чтобы облегчить сравнение спектральных характеристик трех минералов. Диагностические пики поглощения, демонстрируемые полигидратными сульфатами , включая гипс и бассанит , наблюдаются вдоль 1400, 1900 и 2400 нм.

(6) Цеолиты [ 36 ]

Цеолиты обнаружены в кратерах вблизи марсианских бассейнов и высокогорья, что оказывает влияние на окружающую среду Марса. Самый характерный цеолитовый минерал, обнаруженный на Марсе, — это анальцим .

  • Анальцим : Сильное поглощение наблюдается в области 1790 и 2500 нм.
Спектры видимого и ближнего инфракрасного диапазона (VNIR) отражения обычных льдов на Марсе, модифицированные из Вивиано и др., 2014. [ 36 ] Диагностические поглощения пики анальцима наблюдаются в диапазоне 1790 и 2500 нм.

(7) Карбонаты [ 36 ] [ 38 ]

Карбонаты на Марсе могут быть богаты железом или магнием . Характеризуясь парными особенностями поглощения в области 2300 и 2500 нм, они встречаются вдоль ям Нили и Тиррены Терры , расположенных на южном марсианском нагорье.

Спектры видимого и ближнего инфракрасного диапазона (VNIR) отражения обычных льдов на Марсе, модифицированные из Вивиано и др., 2014. [ 36 ] Диагностические поглощения пики железом, , богатых карбонатов наблюдаются в диапазоне 2300 и 2500 нм.

Идентификация минерального состава на Марсе дает жизненно важные ключи к пониманию марсианских геологических процессов от прошлого до настоящего. В частности, наличие глинистых минералов служит прямым свидетельством базальтов выветривания на Марсе . [ 34 ] [ 37 ] Анализ состава стратиграфии образцов марсианских пород выявил усиление особенностей поглощения вблизи 1400 и 1900 нм (D 1400 и D 1900 ). [ 34 ] [ 35 ] Эти особенности позволяют диагностировать повышенное содержание гидроксила -OH) вследствие увеличения содержания каолинита взамен ( других глинистых минералов . [ 34 ] [ 35 ] Это отражает усиление интенсивности выветривания и возникновение водных процессов на марсианской коре , что указывает на то, что когда-то на планете существовал влажный и теплый климат. [ 36 ]

Важно отметить, что возникновение интенсивного химического выветривания на древнем Марсе доказывает существование воды в прошлом . [ 34 ] Помимо оксидов железа и глин , ранее обнаруженные сульфаты , карбонаты и цеолиты также служат заместителями воды . Сульфаты обычно образуются в результате изменения материалов земной коры водами подземными и дождями , а также в результате выпадения осадков из испаряющихся водоемов. [ 37 ] Карбонаты образуются в результате взаимодействия воды и базальтов в среде, богатой CO 2 , тогда как цеолиты образуются в щелочных водах и гидротермальных средах. [ 36 ] [ 38 ] Присутствие этих минералов в целом является свидетельством существования воды на Марсе в прошлом . Они также предполагают возможность существования на планете жизни в какой-то момент. [ 34 ]

Спектрорадиометр как инструмент спектрорадиометрии.

[ редактировать ]

Спектрорадиометры в основном используются в качестве удаленных датчиков в спектрорадиометрии для обнаружения и количественного определения интенсивности света и связанных с ним параметров (например, длины волны , амплитуды ). Данные спектрального отражения и пропускания записываются в цифровом виде, что облегчает спектральный анализ . [ 2 ]

Принципиальная схема, показывающая основные компоненты спектрорадиометра и принцип его работы.
Принципиальная схема, показывающая основные компоненты спектрорадиометра и принцип его работы. Спектрорадиометр . сначала улавливает свет измеряемого целевого вещества Компоненты передней оптики, такие как оптические линзы , рассеиватели , фильтры источника и щели, обеспечивают правильную и эффективную доставку излучения на детекторы. Собранный свет затем проходит через монохроматор , где он разделяется на разные диапазоны длин волн для создания спектра. Разделенные длины волн света впоследствии направляются на детектор, такой как матрица ПЗС (устройство с зарядовой связью) или КМОП (дополнительный металлооксидный полупроводник) , где регистрируются интенсивности излучения по всему спектру. Измерения детектора окончательно преобразуются в цифровой формат для получения спектральных данных с помощью компьютерного программного обеспечения. [ 39 ]
Монохроматор является ключом к созданию широкого спектра , , как стандартный компонент спектрорадиометра , демонстрирующего спектральные свойства веществ. В нем используется дисперсионный элемент, такой как призма или дифракционная решетка, для разделения светового излучения, собранного от веществ, на разные диапазоны длин волн .

Компоненты спектрорадиометров

[ редактировать ]

Визуализирующие спектрорадиометры генерируют цифровые изображения спектрорадиометра , которые фиксируют спектральные параметры с пространственными вариациями, то есть они регистрируют изменения спектральных свойств в поле зрения . [ 2 ] [ 4 ] Эти инструменты, как правило, больше по размеру и расположены далеко от целевых областей измерения, например, на космических платформах, таких как спутники , или на воздушных платформах, включая самолеты и дроны . [ 7 ] Напротив, спектрорадиометры без визуализации фиксируют спектральные свойства всего поля зрения без пространственных изменений. Многие спектрорадиометры , не предназначенные для визуализации, имеют относительно меньшие размеры и используются в наземных приложениях. Некоторые из них используются в лабораториях, а некоторые портативны и могут использоваться в полевых условиях . [ 2 ] [ 7 ]

Разрешение спектрорадиометров

[ редактировать ]

Разрешение обнаружены спектрорадиометров относится к потенциальному размеру деталей, которые могут быть датчиками . [ 7 ] [ 11 ] В общем, для каждого спектрорадиометра обычно указываются 4 вида разрешения. [ 1 ] [ 11 ]

Визуализация спектрального разрешения . Площадь, ограниченная кривой, представляет собой величину электромагнитного излучения , отраженного данным материалом на различных длинах волн . Устройства с высоким спектральным разрешением могут измерять коэффициент отражения материала в узких диапазонах длин волн .

Спектральное разрешение касается способности датчика в спектрорадиометре измерять интенсивность света в соответствии с определенными длинами волн электромагнитного спектра . Это связано с количеством спектральных деталей, которые необходимо обнаружить в каждом спектральном диапазоне , чтобы различать различные материалы. [ 11 ] , описываемый количеством, интервалом длин волн и шириной спектральных диапазонов, в которых датчик проводит измерения длин волн, Датчик с высоким спектральным разрешением будет означать, что он способен улавливать спектр света и разделять его на сотни или тысячи узких спектральных диапазонов. или каналы с типичной шириной до 10 и 20 нм. [ 11 ]

Рисунок, иллюстрирующий различия между мульти- и гиперспектральной визуализацией . Гиперспектральный датчик собирает спектральные данные в виде непрерывного спектра, тогда как мультиспектральный датчик собирает спектральные данные в различных диапазонах электромагнитного спектра .

В настоящее время мульти- и гиперспектральные датчики в спектрорадиометрии в основном применяются изображения. В отличие от обычных широкополосных датчиков, которые обладают лишь несколькими спектральными полосами для измерений, они позволяют извлекать спектральные свойства с достаточно высоким спектральным разрешением , позволяя обнаруживать и анализировать диагностические особенности поглощения в непрерывном спектре. Гиперспектральные датчики разделяют обнаруженную интенсивность света на множество узких и смежных (т. е. соседних) спектральных диапазонов для восстановления полного спектра , в то время как мультиспектральные датчики измеряют интенсивность света , используя спектральные диапазоны с различной шириной полосы в спектре длин волн , которые могут быть не смежными. [ 1 ] [ 11 ] Следовательно, гиперспектральный датчик часто рассматривается как имеющий более высокое спектральное разрешение по сравнению с мультиспектральным датчиком, а следовательно, и больший потенциал в минералогической диагностике и литологическом картировании .

Визуализация пространственного разрешения , которая относится к уровню детализации или мельчайшим различимым особенностям, которые могут быть уловлены данным спектрорадиометром .

Пространственное разрешение оценивает качество изображения, полученного спектрорадиометрами . Он описывает степень пространственной детализации, которую могут зарегистрировать датчики, т. е. наименьшую обнаруженную особенность на основе размеров пикселей и сетки захваченных цифровых изображений . [ 7 ] Датчик с высоким пространственным разрешением будет захватывать изображение с небольшими ячейками сетки, тем самым записывая больше пространственных деталей и пикселей изображения.

Визуализация радиометрического разрешения . Площадь, ограниченная кривой, представляет собой величину электромагнитного излучения , отраженного данным материалом на различных длинах волн . Устройства с высоким радиометрическим разрешением могут точно измерять и обнаруживать относительно небольшие различия в значениях отражательной способности данного материала.

Радиометрическое разрешение связано с чувствительностью датчика к измерению величины электромагнитного излучения и интенсивности света . Датчик с высоким радиометрическим разрешением может обнаруживать и различать незначительные изменения яркости и мощности излучения . [ 1 ] В контексте мультиспектральной визуализации , чем больше количество бит данных на пиксель (разрядность) , записанного изображения тем лучше качество и интерпретируемость изображения , а значит, тем выше радиометрическое разрешение . [ 1 ]

Временное разрешение — это частота или цикл повторения датчика, чаще всего относящийся к датчикам на спектрорадиометрах для получения изображений , для захвата изображений и получения спектральной информации. [ 11 ] Спектрорадиометр обычно с высоким временным разрешением требует меньше времени для выполнения спектральных измерений изображения .

Спектрорадиометры на практике

[ редактировать ]

В следующей таблице показаны категории и некоторые примеры спектрорадиометров во всем мире, которые обычно используются для сбора спектральных данных в геонаучных исследованиях.

Распространенные во всем мире спектрорадиометры для геологического применения
Спектрорадиометр Категория Разрешение Основные приложения
Спектрорадиометр НАСА Terra для получения изображений среднего разрешения ( MODIS )
Усовершенствованный космический радиометр теплового излучения и отражения (ASTER)
Усовершенствованный радиометр очень высокого разрешения ( AVHRR )
Бортовой спектрометр видимого/инфракрасного изображения (AVIRIS)
Портативный/ручной (полевой) спектрорадиометр

Другие применения спектрорадиометрии

[ редактировать ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с д и ж ван дер Меер, Флорида; ван дер Верфф, HMA; ван Рейтенбек, FJA; Хеккер, Калифорния; Баккер, Вашингтон; Ноомен, МФ; ван дер Мейде, М.; Карранса, EJM; де Смет, Дж.Б.; Волдай, Т. (2012). «Мульти- и гиперспектральное геологическое дистанционное зондирование: обзор» . Международный журнал прикладного наблюдения Земли и геоинформации . 14 (1): 112–118. дои : 10.1016/j.jag.2011.08.002 .
  2. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Кардеван, П. (2007). «Спектрорадиометрия отражения - новый инструмент картографирования окружающей среды». Карпатский журнал наук о Земле и окружающей среде . 2 (2): 29–38.
  3. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Рамакришнан, Д.; Бхарти, Р. (2015). «Гиперспектральное дистанционное зондирование и геологические приложения». Текущая наука : 879–891.
  4. ^ Перейти обратно: а б Гамиси, П.; Ёкоя, Н.; Ли, Дж.; Ляо, В.; Лю, С.; Плаза, Дж.; Расти, Б.; Плаза, А. (2017). «Достижения в области гиперспектральной обработки изображений и сигналов: комплексный обзор современного состояния» (PDF) . Журнал IEEE по геонаукам и дистанционному зондированию . 5 (4): 37–78. Бибкод : 2017IGRSM...5d..37G . дои : 10.1109/MGRS.2017.2762087 . S2CID   24992843 .
  5. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л Чжао, Л.; Хонг, Х.; Лю, Дж.; Фанг, К.; Яо, Ю.; Тан, В.; Инь, К.; Ван, К.; Чен, М.; Алгео, ТиДжей (2018). «Оценка полезности спектроскопии отражения инфракрасного излучения в видимом и коротковолновом диапазонах для анализа интенсивности выветривания почвы и реконструкции палеоклимата». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 512 : 80–94. Бибкод : 2018PPP...512...80Z . дои : 10.1016/j.palaeo.2017.07.007 . S2CID   133726583 .
  6. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Лю, JG; Мейсон, Пи Джей (2016). Обработка изображений и ГИС для дистанционного зондирования Земли: методы и приложения . Джон Уайли и сыновья.
  7. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д Темпфли, К.; Хюрнеман, Г.; Баккер, В.; Янссен, LL (2009). Принципы дистанционного зондирования Земли: вводный учебник . Международный институт геоинформатики и наблюдения Земли.
  8. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Д'Арси, М.; Мейсон, ПиДжей; Рода-Болуда, округ Колумбия; Уиттакер, AC; Льюис, Дж. М.; Найорка, Дж. (2018). «Возраст поверхности аллювиального конуса, зафиксированный по снимкам Landsat-8 в долине Оуэнс, Калифорния» (PDF) . Дистанционное зондирование окружающей среды . 216 (401–414): 401. Бибкод : 2018RSEnv.216..401D . дои : 10.1016/j.rse.2018.07.013 . hdl : 10044/1/69550 . S2CID   134468779 .
  9. ^ Перейти обратно: а б с Тан, В.; Цинь, X.; Лю, Дж.; Чжоу, МФ; Он, Х.; Ван, CY; Хуанг, Дж.; Чжу, Дж.; Яо, Ю.; Кудахи, Т. (2022). «Возможность спектроскопии отражения в видимом коротковолновом инфракрасном диапазоне для характеристики минерализации редкоземельных элементов, содержащейся в реголите». Экономическая геология . 117 (2): 495–508. Бибкод : 2022EcGeo.117..495T . дои : 10.5382/econgeo.4877 . S2CID   239962247 .
  10. ^ Перейти обратно: а б с д и Лейт, CJ; Макканта, MC; Глотч, Т.Д.; Томсон, Би Джей; Йе, К.; Дьяр, доктор медицины (2022). «Характеристика отложений тефры с использованием VNIR- и MIR-спектроскопии: обширная спектральная библиотека наземной тефры». Дистанционное зондирование окружающей среды . 273 : 112965. Бибкод : 2022RSEnv.27312965L . дои : 10.1016/j.rse.2022.112965 . S2CID   247289379 .
  11. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м Лиллесанд, Т.; Кифер, RW; Чипман, Дж. (2015). Дистанционное зондирование и интерпретация изображений . Джон Уайли и сыновья.
  12. ^ Перейти обратно: а б с д Хэст, М.; Кудахи, Т.; Лаукамп, К.; Грегори, С. (2012). «Количественная минералогия на основе данных инфракрасной спектроскопии. I. Проверка сценариев содержания и состава минералов на месторождении железа в канале Рокли в Западной Австралии». Экономическая геология . 107 (2): 209–228. Бибкод : 2012EcGeo.107..209H . дои : 10.2113/econgeo.107.2.209 .
  13. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Тан, В.; Цинь, X.; Лю, Дж.; Михальски, Дж.; Он, Х.; Яо, Ю.; Ян, М.; Хуанг, Дж.; Лин, X.; Чжан, К.; Лян, X. (2021). «Спектральные особенности отражения в видимой и ближней инфракрасной области (VNIR) ионообменных редкоземельных элементов, содержащихся в глинистых минералах: потенциальное использование для разведки месторождений РЗЭ в реголите». Прикладное глиноведение . 215 : 106320. Бибкод : 2021ApCS..21506320T . дои : 10.1016/j.clay.2021.106320 . S2CID   244065917 .
  14. ^ Перейти обратно: а б с д Дюфрешу, Ж.; Гранжан, Ж.; Бургиньон, А. (2015). «Геометрический анализ лабораторных спектров почвы в коротковолновой инфракрасной области: состав глины и оценка потенциала набухания». Геодерма . 243 : 92–107. Бибкод : 2015Geode.243...92D . дои : 10.1016/j.geoderma.2014.12.014 .
  15. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Кларк, Р.Н.; Суэйзи, Джорджия; Уайз, Р.; Ливо, Кентукки; Хофен, ТМ; Кокалы, РФ; Сатли, SJ (2007). «Цифровая спектральная библиотека Геологической службы США splib06a». Геологическая служба США, серия данных 231 .
  16. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Абельхаир, Х.; Абдельхалим, А.; Хамими, З.; Аль-Габали, М. (2020). «Надежность использования данных ASTER при литологическом картировании и обнаружении минералов изменений фундаментального комплекса Западной Береники, Юго-восточная пустыня, Египет». Арабский журнал геонаук . 13 (7): 287. Бибкод : 2020ArJG...13..287A . дои : 10.1007/s12517-020-5227-x . S2CID   214599580 .
  17. ^ Перейти обратно: а б с д Гудж, штат Калифорния; Рассел, Дж. М.; Горчица, Дж. Ф.; Руководитель, JW; Биджаксана, С. (2017). «40 000-летняя запись минералогии глины на озере Товути, Индонезия: реконструкция палеоклимата на основе спектроскопии отражения и перспективы палеоозёр на Марсе». Бюллетень . 129 (7–8): 806–819. Бибкод : 2017GSAB..129..806G . дои : 10.1130/B31569.1 .
  18. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Лю, Дж.; Он, Х.; Михальски, Дж.; Куадрос, Дж.; Яо, Ю.; Тан, В.; Цинь, X.; Ли, С.; Вэй, GJ (2021). «Спектроскопия отражения применительно к минералогии глины и интенсивности изменений в мощных базальтовых слоях выветривания на острове Хайнань, Южный Китай». Прикладное глиноведение . 201 : 105923. Бибкод : 2021ApCS..20105923L . дои : 10.1016/j.clay.2020.105923 . S2CID   228892175 .
  19. ^ Перейти обратно: а б с Фанг, К.; Черчман, Дж. Дж.; Хонг, Х.; Чен, ZQ; Лю, Дж.; Ю, Дж.; Хан, В.; Ван, К.; Чжао, Л.; Фурнес, Х. (2017). «Новый взгляд на микробную смектитовую иллитизацию в К-бентонитах на границе пермо-триаса, Южный Китай». Прикладное глиноведение . 140 : 96–111. Бибкод : 2017ApCS..140...96F . дои : 10.1016/j.clay.2017.01.029 .
  20. ^ Перейти обратно: а б с д Чжан, Ю.; Тао, К.; Комарнени, С.; Лю, Дж.; Чжоу, Ю.; Ян, Ф.; Чжан, Б. (2021). «Глиняные покрытия на песках в западной части бассейна Кайдам, Тибетское нагорье, Китай: значение для обнаружения марсианской глины» . Прикладное глиноведение . 205 : 106065. Бибкод : 2021ApCS..20506065Z . дои : 10.1016/j.clay.2021.106065 . S2CID   233585651 .
  21. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Кудахи, Т.; Каччетта, М.; Томас, М.; Хьюсон, Р.; Абрамс, М.; Като, М.; Касимура, О.; Ниномия, Ю.; Ямагучи, Ю.; Коллингс, С.; Лаукамп, К.; Онг, К.; Лау, И.; Роджер, А.; Чиа, Дж.; Уоррен, П.; Вудкок, Р.; Фрейзер, Р.; Рэнкин, Т.; Голосуй, Дж.; де Каритат, П.; английский, П.; Мейер, Д.; Дошер, К.; Фу, Б.; Корабль.; Митчелл, Р. (2016). «Спутниковое картирование минералов и мониторинг выветривания, отложений и эрозии» . Научные отчеты . 6 (1): 23702. Бибкод : 2016NatSR...623702C . дои : 10.1038/srep23702 . ПМЦ   4812253 . ПМИД   27025192 .
  22. ^ Ниранджан, СС; Чаубе, Н.; Саруп, Дж. (2016). «Картирование карналлитового минерала и полынной растительности с использованием гиперспектрального дистанционного зондирования и спектральной библиотеки Геологической службы США». 8-й семинар по гиперспектральным изображениям и обработке сигналов, 2016 г.: эволюция дистанционного зондирования (WHISPERS) : 1–5.
  23. ^ Перейти обратно: а б с Хардгроув, К.; Мёрш, Дж.; Уиснер, С. (2010). «Термография осадочных образований на конусах аллювиалов». Планетарная и космическая наука . 58 (4): 482–508. Бибкод : 2010P&SS...58..482H . дои : 10.1016/j.pss.2009.08.012 .
  24. ^ Перейти обратно: а б с д Макканта, MC; Хэтфилд, Р.Г.; Томсон, Би Джей; Хук, С.Дж.; Фишер, Э. (2015). «Идентификация единиц криптотефры с использованием коррелированных быстрых неразрушающих методов: VSWIR-спектроскопии, рентгеновской флуоресценции и магнитной восприимчивости» . Геохимия, геофизика, геосистемы . 16 (12): 4029–4056. Бибкод : 2015GGG....16.4029M . дои : 10.1002/2015GC005913 . S2CID   128635452 .
  25. ^ Перейти обратно: а б с д Аймерих, ИФ; Олива, М.; Гиральт, С.; Мартин-Эрреро, Дж. (2016). «Обнаружение слоев тефры в кернах антарктических отложений с помощью гиперспектральной визуализации» . ПЛОС ОДИН . 11 (1): e0146578. Бибкод : 2016PLoSO..1146578A . дои : 10.1371/journal.pone.0146578 . ПМЦ   4731387 . ПМИД   26815202 .
  26. ^ Хендерсон, MJB; Хорган, BHN; Роу, MC; Уолл, КТ; Скаддер, Северная Каролина (2021). «Определение стиля извержения вулкана отложений тефры с помощью инфракрасной спектроскопии». Наука о Земле и космосе . 8 (2): e2019EA001013. Бибкод : 2021E&SS....801013H . дои : 10.1029/2019EA001013 . hdl : 2292/54968 . S2CID   230607374 .
  27. ^ Спинетти, К.; Маццарини, Ф.; Казаккья, Р.; Колини, Л.; Нери, М.; Бенке, Б.; Сальватори, Р.; Буонджорно, МФ; Парески, Монтана (2009). «Спектральные свойства вулканических материалов по гиперспектральным полям и спутниковым данным в сравнении с данными LiDAR на горе Этна». Международный журнал прикладного наблюдения Земли и геоинформации . 11 (2): 142–155. Бибкод : 2009IJAEO..11..142S . дои : 10.1016/j.jag.2009.01.001 .
  28. ^ Перейти обратно: а б с Яо, Ю.; Чжу, Ю.; Лю, Дж.; Ли, В. (2021). «Следы пути прохождения рудной жидкости и последствия для разведки полезных ископаемых на золотом месторождении Шиху, Северный Китай: данные коротковолновой инфракрасной спектроскопии иллитовых пород». Журнал геохимических исследований . 229 : 106833. Бибкод : 2021JCExp.22906833Y . дои : 10.1016/j.gexplo.2021.106833 .
  29. ^ Перейти обратно: а б с Чжоу, Ю.; Ли, Л.; Ян, К.; Син, Г.; Сяо, В.; Чжан, Х.; Сю, Л.; Яо, З.; Се, З. (2020). «Характеристики гидротермальных изменений месторождения Cu-Au Чатинг в городе Сюаньчэн, провинция Аньхой, Китай: значение изменений серицита для разведки Cu-Au». Обзоры рудной геологии . 127 : 103844. Бибкод : 2020ОГРв..12703844Z . doi : 10.1016/j.oregeorev.2020.103844 . S2CID   226346918 .
  30. ^ Перейти обратно: а б Ли, МИХ; Чжоу, МФ; Уильямс-Джонс, AE (2019). «Происхождение месторождений тяжелых редкоземельных элементов, содержащихся в реголите: выводы из месторождения мирового класса Цзудун в провинции Цзянси, Южный Китай». Экономическая геология . 114 (3): 541–568. Бибкод : 2019EcGeo.114..541L . дои : 10.5382/econgeo.4642 . S2CID   164920871 .
  31. ^ Перейти обратно: а б Прадо, ЭМГ; де Соуза Фильо, ЧР; Карранса, EJM (2023). «Оценка содержания руды на основе гиперспектральных данных с использованием сверточных нейронных сетей: практический пример на месторождении оксида железа и золота Олимпик-Дэм, Австралия». Экономическая геология .
  32. ^ Перейти обратно: а б Нив, округ Колумбия; Блэк, М.; Райли, TR; Гибсон, ЮАР; Ферье, Г.; Уолл, Ф.; Брум-Фендли, С. (2016). «О возможности визуализации карбонатитовых месторождений редкоземельных элементов методами дистанционного зондирования» . Экономическая геология . 111 (3): 641–665. Бибкод : 2016EcGeo.111..641N . дои : 10.2113/econgeo.111.3.641 . hdl : 10871/19017 . S2CID   39124359 .
  33. ^ Перейти обратно: а б Родригес, С.; Фонтено, Л.; Эстерле, Дж. (2023). «Характеристика угля с использованием систем гиперспектрального сканирования керна» . Международный журнал угольной геологии . 269 : 104220. Бибкод : 2023IJCG..26904220R . дои : 10.1016/j.coal.2023.104220 . S2CID   257368899 .
  34. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Лю, Дж.; Михальски-младший; Тан, В.; Он, Х.; Йе, Б.; Сяо, Л. (2021). «Бескислородное химическое выветривание в восстановительной теплице на раннем Марсе». Природная астрономия . 5 (5): 503–509. Бибкод : 2021НатАс...5..503Л . дои : 10.1038/s41550-021-01303-5 . S2CID   233934224 .
  35. ^ Перейти обратно: а б с д Цинь, X.; Лю, Дж.; Тан, В.; Он, Х.; Михальски, Дж.; Сан, Ю.; Ли, С.; Йе, Б.; Ли, ЮЛ (2023). «Характеристика каолинизированного нонтронита с помощью спектроскопии отражения в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне (VNIR): значение для генезиса композиционной стратиграфии на Марсе». Препринты Автореи .
  36. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р Вивиано, CE; Силос, ФП; Мурчи, СЛ; Кан, Е.Г.; Зеелос, К.Д.; Тейлор, HW; Тейлор, К.; Эльманн, БЛ; Уайзман, С.М.; Горчица, Дж. Ф.; Морган, МФ (2014). «Пересмотренные спектральные параметры CRISM и сводные продукты на основе обнаруженного в настоящее время минерального разнообразия на Марсе» . Журнал геофизических исследований: Планеты . 119 (6): 1403–1431. Бибкод : 2014JGRE..119.1403V . дои : 10.1002/2014JE004627 . S2CID   16462900 .
  37. ^ Перейти обратно: а б с Эльманн, БЛ; Эдвардс, CS (2014). «Минералогия поверхности Марса» . Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 42 (1): 291–315. Бибкод : 2014AREPS..42..291E . doi : 10.1146/annurev-earth-060313-055024 .
  38. ^ Перейти обратно: а б с д Фентон, ЛК; Гулликсон, Ал.; Хейворд, РК; Чарльз, Х.; Титус, Теннесси (2019). «Глобальная база данных цифровых дюн Марса (MGD3): глобальные закономерности минерального состава и стабильности пластов». Икар . 330 : 189–203. Бибкод : 2019Icar..330..189F . дои : 10.1016/j.icarus.2019.04.025 . S2CID   164881330 .
  39. ^ Перейти обратно: а б с д Мак Артур, А.; Маклеллан, CJ; Мальтус, Т. (2012). «Поля зрения и функции направленного отклика двух полевых спектрорадиометров». Транзакции IEEE по геонаукам и дистанционному зондированию . 50 (10): 3892–3907. Бибкод : 2012ITGRS..50.3892M . дои : 10.1109/TGRS.2012.2185055 . S2CID   263350939 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: c5fccbd861393d967a82649a44b3e019__1723747440
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/c5/19/c5fccbd861393d967a82649a44b3e019.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Spectroradiometry for Earth and planetary remote sensing - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)