Применение гиперспектральных методов в геологии: состояние и перспективы

Дистанционое зондирование Земли (ДЗЗ) берет свое начало еще с 60-70-х годов, когда на первые космические аппараты ставили аппаратуру трассового типа – проекция области измерений на поверхность Земли представляла собой линию. На теперешний момент уже развита и широко применяется аппаратура панорамного типа - сканеры, проекция области измерений на поверхность Земли которых представляет собой полосу. Повсеместное использование радиометров в ДЗЗ позволило накопить огромный опыт и подготовить неободимую эксперементальную базу для применения спектральных методов для обнаружения полезных ископаемых. В зависимости от необходимых исследований подбираеся аппаратура с чувствительными элементами в нужном волновом диапазоне и необходимой точности. Однако, пропускание атмосферы накладывает дополнительные ограничения. В большинстве случаев аппаратура спектрометров использует только часть интервала пропускания. Пропускаие – обратная величина поглощению атмосферы. Обе величины выражаются в процентах. Изучение свойств минералов и горных пород основано на минералогических и петрографических исследованиях. На данный момент известно, что более 92% земной коры по массе составляют силикаты – соли кремниевых кислот, поэтому их исследованию уделяется много внимания. В видимом диапазоне минералы мало различимы, однако значительно больше различий наблюдается в ближнем инфракрасном диапазоне. В этом диапазоне такие группы минералов как глины, карбонаты и сульфаты имеют отчетливые линии поглощения, которые легко регистрируются с помощью современных устройств ДЗЗ. Спектры горных пород отличаются меньшей контрастностью по сравнению со спектрами отдельных минералов. Однако, для всех горных пород характерно увеличение коэффициента спектральной ярrости (КСЯ) от видимого диапазона к ближнему инфракрасному. Большинство горных пород имеют пологий максимум в районе 2.0 – 2.7 мкм. В виду проведенных исследований следует вывод, что современная аппаратура ДЗЗ имеет достаточно высокую точность, для использования ее в геологии. Наибольшей проблемой остается атмосферная коррекция и калибровка, которые можно решить с помощью калибровочных полигонов. Так же существуют существенные ограничения, накладываемые освещенностью исследуемой територии, температурой поверхности и растительностью на месте.