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热红外高光谱技术在地质找矿中的应用综述 总被引：5，自引：0，他引：5
热红外高光谱技术（6~14μm）是一种新兴的绿色地质找矿技术，它通过分析矿物热红外光谱特征，开展矿物信息提取及填图应用研究，进而指导找矿勘查。比起发展相对成熟的短波红外（1.1~2.5μm）高光谱技术，它对于短波红外波段无法识别的石英、长石、石榴子石、橄榄石、辉石、碳酸盐矿物、黑云母、角闪石、磷灰石等矿物具有更加敏感的探测能力。目前，热红外在地质找矿中的研究尚处于初级阶段，很多科学问题尚待解决。矿物化学成分的变化是引起热红外波谱特征变化的最重要因素，这也是开展矿物识别与提取的理论基础，本文首次系统分析了不同波谱库及文献中的热红外波谱，总结了上述典型矿物的热红外波谱特征，揭示了矿物的诊断性波段与识别标志。而后将热红外高光谱技术分为地面热红外光谱数据分析技术与空中热红外图像处理技术两大方向，其中地面热红外技术主要基于岩芯或地表样品的波谱特征，开展矿物精细填图研究，建立矿床的找矿勘查模型；空中热红外技术基于图像处理与分析，提取区域矿物分布信息，为找矿指明方向。最后本文指出了未来热红外高光谱技术在地质找矿中的技术难点及热点，即高精度热红外高光谱仪器的研发、矿物热红外光谱的快速识别技术、热红外图像信息提取算法的优化。 相似文献
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在沉管隧道的应用中,渗漏水已经成为威胁到沉管建设和运行过程中的重大问题。针对沉管隧道接头渗漏水的问题,通过建立等尺寸模型进行室内试验,模拟港珠澳大桥沉管隧道接头渗漏。采用红外技术建立无接触、无明水渗漏监测系统,收集沉管接头渗漏的红外辐射图像数据,并采用Matlab对图像数据进行分析。采用温度突变法,通过分析不同温度的水渗入接头OMEGA中导致构件红外辐射特征发生变化,从而对是否有渗漏水发生进行有效的判断,同时对影响判别的因素进行分析。试验结果表明：采用温度突变法的红外监测系统在沉管隧道中的监测,可以对突发渗漏水进行判别;当快速渗漏的水体与沉管接头处构件存在较大温差,则会造成构件表面温度突变;温差越大,造成的温度突变越明显,监测系统判定出渗漏所需时间越短。研究成果为红外监测在沉管隧道以及其他类似工程中的应用提供了一种思路,并验证了其可行性。 相似文献
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《岩土力学》2021,(Z1)
采用声发射、热红外技术联合监测花岗岩单轴压缩过程,分析岩石破裂过程声发射、红外辐射变化规律。从内部损伤和表面损伤两个角度,分别建立了基于声发射和红外辐射的岩石损伤变量解析表达式,并根据二者在不同阶段的互补性,建立了分段曲线损伤模型,分析单轴压缩下岩石的损伤演化特征。研究结果表明,（1）岩石损伤演化过程分为初始损伤阶段、损伤稳定发展阶段和损伤加速发展阶段3个阶段,初始损伤阶段内部损伤和表面损伤都没有发展,损伤稳定发展阶段,内部微损伤不断积聚,表面损伤仍没有发展,损伤加速发展阶段内部损伤和表面损伤均快速增大。相比内部损伤,表面损伤异常增大时间较早;（2）对比分段曲线损伤模型计算出的应力-应变曲线与试验应力-应变曲线发现两者的趋势大致相同,定义的损伤变量较为合理,能够较好地反映岩石内部裂纹缺陷产生、发展直至破坏的渐进演化过程。 相似文献
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《岩土力学》2020,(Z1)
采用声发射、热红外技术联合监测花岗岩单轴压缩过程,分析岩石破裂过程声发射、红外辐射变化规律。从内部损伤和表面损伤两个角度,分别建立了基于声发射和红外辐射的岩石损伤变量解析表达式,并根据二者在不同阶段的互补性,建立了分段曲线损伤模型,分析单轴压缩下岩石的损伤演化特征。研究结果表明,(1)岩石损伤演化过程分为初始损伤阶段、损伤稳定发展阶段和损伤加速发展阶段3个阶段,初始损伤阶段内部损伤和表面损伤都没有发展,损伤稳定发展阶段,内部微损伤不断积聚,表面损伤仍没有发展,损伤加速发展阶段内部损伤和表面损伤均快速增大。相比内部损伤,表面损伤异常增大时间较早;(2)对比分段曲线损伤模型计算出的应力-应变曲线与试验应力-应变曲线发现两者的趋势大致相同,定义的损伤变量较为合理,能够较好地反映岩石内部裂纹缺陷产生、发展直至破坏的渐进演化过程。 相似文献
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通过含孔花岗岩的双向加载试验模拟巷道岩爆过程,以红外热像仪为观测手段,利用红外热像和最低红外辐射温度作为监测指标,研究岩爆过程中的红外辐射温度时空演化特征。结果表明：岩爆过程红外辐射时空演化特征与岩爆孕育、发生过程具有良好的同步性。岩爆发生前红外热像上出现低温嵌套于高温条带间的温度场,其在空间上的延伸扩展则是岩爆孕育和发展过程在温度场中的反映,其出现的位置对应着岩爆发生的区域。最低红外辐射温度呈现出上升-短暂下降-上升-下降4个阶段性特征,岩爆发生前最低红外辐射温度出现3个突变转折点。试验结果对于巷道岩爆灾害的时空预测具有一定的理论意义。 相似文献
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采用漫反射及衰减全反射红外技术,快速鉴定酞侧基聚砜膜的改性水平,得到了磺化后－ＳＯ３Ｈ基团的红外光谱差谱。 相似文献
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长大隧道红外辐射测温超前预报含水体方法研究与应用实例分析 总被引：11，自引：1，他引：11
圆梁山隧道是正在建设中的渝怀铁路上的十大困难工程之首，施工中广泛采用红外辐射探测预测隧道掌子面前方含水情况，对加快施工进度、保障施工安全发挥了很大作用。这里从红外辐射机理入手，结合前期地质预报资料的统计分析对地质体红外辐射场分布规律及影响因素、掌子面红外探水判别标准等进行了研究。研究成果对圆梁山隧道的下一步施工以及类似的岩溶隧道施工具有重要的指导意义。 相似文献
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《地球科学进展》2016,(2)
基于中国遥感卫星辐射校正场对在轨运行的遥感卫星热红外通道进行在轨绝对辐射定标,利用TERRA/AQUA MODIS卫星观测数据,对中国遥感卫星辐射校正场热红外通道在轨场地辐射定标方法进行精度评估与分析。将MODIS观测的入瞳亮温与外场实测数据通过辐射传输模式模拟到卫星入瞳的亮温进行比较,结果表明对热红外窗区通道的定标精度优于1.0 K(@300 K)。目前应用于我国在轨风云气象卫星热红外通道的中国遥感卫星辐射校正场绝对辐射定标方法本身具有很好的定标精度:对10.5~11.5μm通道,误差在0.747 K以内;对11.5~12.5μm通道,误差在0.851 K以内。 相似文献
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为了探讨破坏程度不同煤体的力学行为、红外辐射及裂隙演化特征,进行了单轴压缩过程中同步红外辐射检测试验,分析了不同试样受载后力学行为及红外辐射响应特征。在试样宏观力学特性的基础上,采用颗粒流PFC2D对试样单轴压缩进行模拟,从细观尺度上分析了试样裂隙的演化特征。研究结果表明：破坏程度影响了试样的强度、变形特征,随着破坏程度的增强,试样表现出弱脆性、强塑性特征;破坏程度不同试样均表现出增温的时变特征,Ⅰ类、Ⅱ类试样临破裂前温度出现骤增的前兆特征,温度突增可达1.7℃左右,而Ⅲ类试样则表现为先骤降后快速上升的变化特征,温度增加0.93℃;加载过程中红外热像出现分异特征,高温或低温异常区域对应着煤岩试样破坏的空间位置;试样破坏区域与红外辐射异常区域大致相同,内部损伤（裂隙发育）与表面损伤（红外辐射）有着密切的关联性。该研究结果可为破坏程度不同煤体采掘过程中的动力灾害预警提供参考。 相似文献
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地震活动性热红外异常提取方法研究 总被引：7，自引：0，他引：7
热红外遥感以其大视野、高精度和短周期等诸多优势以及对某些强震红外异常的良好反映，成为监测断裂活动性及地震短临前兆的很有前途的观测技术。热红外异常与地震关系的研究也受到国内外地震学者的广泛关注。但由于地表热红外辐射受云层、地形地貌、地物类型和气象等诸多非震因素的影响，因此，如何从复杂的红外遥感数据中提取出与地震活动有关的热异常一直是这项研究中的瓶颈问题。在对若干震例和地震活动区的热红外影像进行长期分析研究的基础上，对这一问题进行了探讨，同时提出了一些实用化的异常识别与提取方法，并对其可行性进行了分析。认为地震红外异常是地表亮温的相对变化，判别地震异常时，至少需利用两年以上的卫星资料，从不同的时空尺度上加以综合对比分析，仅靠震前震后一定时段的卫星资料不足以排除所有非震因素的影响。 相似文献
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地表温度和地表辐射温度差值分析 总被引：13，自引：1，他引：12
依据实验数据,研究利用标准黑体源对红外辐射计测定值进行标定的方法;分析天空比辐射率的变化特性;计算天空环境辐射,与长波辐射计测定值进行比较;推算考虑天空环境辐射和地表比辐射率后的地表温度,研究地表温度与地表辐射温度的差值。结果表明：①地表辐射温度未经标准黑体源标定与标定后的差值绝对值在0.1～1℃之间;②天空比辐射率的变化范围为0.75～0.85,不同下垫面天空比辐射率日变化趋势非常一致;③用空气温湿度计算的天空环境辐射与长波辐射计测定值的差值较小,相对误差平均为3.1%,但是天空37°热红外辐射计观测值与长波辐射计测定值差值较大,相对误差平均值达到38.1%;④地表温度高于地表辐射温度,差值在0.2～1.5℃之间。 相似文献
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含孔岩石加载过程的热辐射温度场变化特征 总被引：1，自引：0，他引：1
选择含圆孔岩石作为试样,利用单轴加载试验系统和红外热像仪,并结合数值模拟分析手段,对模型受力及破裂过程的热辐射时空演化特征进行了试验研究。结果表明：含圆孔岩石在加载过程中压、拉应力呈对称分布,导致热像的升温和降温区对称分布,即压应力区升温,拉应力区降温,应力场与红外辐射温度场之间呈很好的对应关系。试件加载后期发生破裂,破裂的性质与红外辐射温度变化有密切关系,剪性破裂辐射温度升高,而张性破裂辐射温度无明显变化。试件最终呈剪性破裂,而该区域的带状升温是岩石破裂失稳的重要红外前兆。试验结果再次揭示,利用热成像技术可以监测岩石的应力与灾变现象。 相似文献
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Fe—Mn—Co—Cu体系尖晶石的结构和红外辐射特性 总被引：4，自引：0，他引：4
采用XRD、SEM／EDAX、IR等测试方法研究了Fe2O3-MnO2-Co2O3-CuO体系的结构及其形成过程，测试了该体系的红外辐射性能，分析了该体系的结构特征与其红外辐射特性的关系。研究结果表明，高温合成过程中过渡金属氧化物形成立方尖晶石固溶体。尖晶石结构的四面体位置主要分布有Fe^3 、Mn^2 、Cu^2 等离子，八面体位置主要被Mn3^ ,Co^3 ,Cu^2 ,Fe^2 ,Fe^3 等离子占据。体系组成的变化对过渡金属离子在四面体位置和八面体位置的分布状况产生影响。由于在四面体位置和八面体位置上均存在多种过渡金属离子，Fe-Mn-Co-Cu体系立方尖晶石固溶体在2．5－25μm波段内具有较高的红外辐射率。 相似文献
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帕米尔东北缘ASTER多光谱热红外遥感数据的岩性信息提取 总被引：8，自引：0，他引：8
搭载于美国航空航天局（NASA）Tera卫星上的ASTER传感器具有从太空测量来自地球表面的多光谱热红外（TIR）辐射的能力。基于地球表面典型岩石类型的热红外光谱特征分析，我们建立了几种探测硅质岩、碳酸岩及硅酸盐岩中全岩SiO2含量的指数，我们将这些指数应用于帕米尔东北缘地区的ASTER多光谱热红外图像数据，并将遥感解译分析结果与该区已发表的地质资料和野外调查结果进行比较。结果表明，ASTER热红外遥感方法具有很大的应用潜力：它可以有效地提供整个帕米尔地区的主要地质信息。这是常规的地质调查方法无法完成的，因为该区的野外地质调查受到自然地理条件等因素的限制。 相似文献