巖石光譜基本特征
地表巖石的物理化學組成千差萬別，光譜特征也相當復雜。一般可將地表巖石概括為三大類：沉積巖、火山巖和變質巖。幾種典型的地表巖石反射光譜特征如下圖所示。地表巖石光譜本質上是礦物的混合光譜，其光譜特征受成分、結構、構造和表面狀態等因素的影響。因此，通過地表礦物光譜反射曲線識別礦物，能夠達到判定巖石類型的目的。
地表三種巖石類型及光譜曲線
巖石礦物的光譜特征主要由組成成分、物質內部晶體結構和物理化學特性所決定，化學成分的不同在光譜反射曲線上會有明顯的反映。巖石的反射波譜主要由礦物成分、礦物含量、物質結構等決定，在地表巖石中普遍存在有明顯吸收峰的主要包括羥基礦物（2.10~2.40μm）、結晶水礦物（1.40μm、2.40μm）、碳酸鹽礦物（1.90μm、2.35μm、2.5μm）和鐵礦（0.5μm、1.1μm）等。例如巖礦在3~5μm波段的光譜特性是由氧硅、氧鋁等分子鍵的振動模式決定的。除物質組成外，環境、巖礦表面特性和物理風化等因素也會引起巖石反射光譜的變化，如反射率值大小的變化，譜帶位置、寬度、吸收深度和形態的變化等。
高光譜遙感能提供的精細光譜特征對巖石分類和礦物填圖具有巨大的潛力。但是對巖石和礦物的光譜分析具有很大的困難，主要表現在以下幾個方面：
（1） 巖石的光譜表現非常復雜。其中最重要的原因是巖石光譜本質上是礦物的混合光譜，并受其結構、構造和表面形態等因素的很大影響，并且研究表明這些混合效應為非線性的（Hapke，1981）。這對高光譜圖像的數據處理和巖礦信息提取帶來了不便。從某種意義上說，關于高光譜地物遙感的算法模型層出不窮就是這一難點的反映。
部分地層巖性單元影像特征及野外照片
（2）盡管人們已經認識到吸收帶的特征是的診斷參數，但是事實上這些吸收帶因受各種因素的影響而顯得很復雜，吸收帶的形狀和極值位置都可能有很大的變化和漂移，要提取準確的參數和強度參數并不容易，Huguenin（1986）提出引起確定吸收帶中心位置復雜度的原因很多，包括各組成吸收帶的不同程度掩蓋、背景影響、相位角效應、吸收帶本身的變形、散射效應、測定時的定標錯誤、光譜分辨率和噪聲等。
（3）巖石的光譜受表面覆蓋影響很大。
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