实验五 矿物波谱库与波谱分析

一、实验目的

了解各种类型矿物的反射波谱特征以及ENVI波谱数据库的使用，初步掌握对矿物反射波谱曲线的分析，为地质遥感成像机理学习及遥感地质解译奠定基础。

二、实验内容

（1）进入ENVI波谱库操作；

（2） ENVI波谱库矿物波谱曲线浏览与查找；

（3）自然元素矿物、氧化物矿物、硫化物矿物、硅酸盐矿物、卤化物矿物、硫酸盐矿物和碳酸盐矿物的反射波谱曲线特征分析；

（4）矿物反射波谱曲线制图。

三、实验要求

预习本实验，认真观摩老师演示。学会进入ENVI矿物波谱库的操作；了解ENVI矿物波谱库的内容和构成；初步掌握矿物波谱曲线分析和波谱曲线制图与输出。测量结果存档。编写实验报告。

四、技术条件

①微型计算机；②桂林市P6卫星影像数据；③ENVI软件；④Photoshop软件（ver 6.0以上）和ACDSee软件（ver.4.0以上）。

五、实验步骤

（1）波谱库浏览（Spectral Library Viewer）。在ENVI主菜单栏中选择“Spectral Tools>Spectral Libraries>Spectral Library Viewer”，如图5-1所示。

（2）执行步骤（1）后，打开“Spectral Library Input File”。框左边为ENVI拥有的五个矿物波谱库名称，分别是igcp 1、igcp 2、igcp 3、igcp 4和igcp 5。sli为波谱库文件后缀。用鼠标从中选择igcp1.sli库，点击【OK】按钮，如图5-2所示。

（3）执行步骤（2）后，出现igcp 1矿物波谱库的下拉菜单，如图5-3所示。

图5-1 进入波谱库浏览命令

图5-2 选中igcp1库，按【OK】按钮打开

图5-3 igcp1库的下拉菜单库中为各种矿物名称的列表

（4）在igcp l库中，选中矿物ACTINOLITE AM3000，在下拉菜单右方出现该矿物的波谱曲线图“Spectral Library Plots”，为一黑底白色曲线图，曲线图的纵坐标为反射率数值，横坐标为波长（单位：μm），如图5-4所示。

图5-4 矿物ACTINOLITE AM3000的波谱曲线

（5）编辑AGTNIOLITE AM3000矿物的反射波谱曲线。在“Spectral Library Plots”框上方的操作菜单中，选择“Edit>Plot Parameters”，如图5-5所示。

图5-5 编辑ACTINOLITE AM3000矿物的反射波谱曲线图

（6）继续编辑ACTINOLITE AM3000矿物的反射波谱曲线。执行“Edit/ Plot Parameters”后，出现“Plot Parameters”框，将鼠标箭头移至其中的“Background”（图背景）处，连续点击，直至小方框的颜色变成黑色，停止点击；用同样方式将右方的小方框变为白色。除此之外，方框内的其他参数不变，之后，选择【Apply】按钮，则得到黑色背景和白色线条的波谱曲线图，如图5-6所示。

（7）输出波谱曲线图。在“Spectral Library Plots”框，鼠标打开“Files”的下拉菜单，选择“Save Plot As”，出现右拉菜单，鼠标选择“Image File…”，如图5-7所示。

（8）在步骤（7）结束之后，出现输出曲线图的提示操作，如图5-8所示。选择“lmage File…”，出现“Output Plot to Image File”框。从中选择“Output Image Type”，一般选择JPEG格式；将“Compression Factor”（压缩因子）调升至1.000000，点击【OK】按钮。这样，就完成了对矿物的ACTNIOLITE AM3000波谱曲线的显示、制作和操作。

至此，对波谱库中的ACTINOLITE AM3000的波谱曲线的制图完成。

图5-6 继续编辑ACTINOLITE AM3000矿物的反射波谱曲线操作

图5-7 输出波谱曲线

图5-8 输出图5-7的波谱曲线图

（9）任意选择打开五种矿物波谱曲线，并保存为JPEG 格式，观察这些波谱曲线，并分析每种波谱曲线的特点，用W ORD 文档记录（附波谱曲线图），取名为《波谱曲线分析》，存入自己的工作文件夹。

六、实验报告

（1）简述实验过程。

（2）回答问题：①岩石矿物波谱库有何用处？②浏览波谱库的岩石和矿物的反射波谱曲线，可见岩石的波谱曲线特征比矿物的复杂，为什么？③通过对大量岩石矿物波谱曲线的观察，你能否确定出它们所具有的共性特征？

实验报告格式见附录一。