研究課題
本研究は、熱水変質鉱物や炭酸塩鉱物などの識別・同定に有効な可視~短波長赤外域のリモートセンシング・データと、ケイ酸塩岩等の識別に有効な熱赤外域のリモートセンシング・データを統合して処理し、効率的な地質マッピングを行える手法を開発することにより、広域的な地質調査や鉱床探査等に有効な鉱物・岩石マッピング法として確立することを目的としている。本年度は、可視~短波長赤外域の反射スペクトルに特徴的な吸収を示す鉱物として、浅熱水性鉱床等に典型的にみられる粘土鉱物等だけでなく、マグマ性鉱床等で見られる緑泥石、緑簾石などを対象として、それらの識別・同定を行うためのアルゴリズムを開発し、この方法を衛星搭載マルチスペクトル・センサであるASTERのデータに適用して有効性を評価した。また、可視~短波長赤外域の航空機搭載ハイパースペクトル・センサのAVIRISのデータを用いて、鉄酸化鉱物の量を鉱物の粒度と地形効果を抑制して定量的に見積もる方法を開発した。さらに可視~短波長赤外域～熱赤外域の空間分解能が異なるスペクトル解析結果をについて、判読しやすい一枚のカラー画像として提供するため、HSVカラーモデルを用いて異なる波長域の解析結果を統合するアルゴリズムを開発した。これらのアルゴリズムの評価のためのデータ解析は、米国ネバダ州Cuprite地域をテスト地域として行っているが、現地調査により解析結果の妥当性と開発したアルゴリズムの有効性を確認した。
2: おおむね順調に進展している
可視～短波長赤外域のデータ処理アルゴリズム開発に関しては、前年度までにアンミキシング解析の最重要部分であるエンドメンバー抽出の目処が立っている。このため、この波長域に吸収特徴を持ち、熱水変質帯の抽出等の鉱床探査に有効な鉱物として、浅熱水性鉱床に典型的に見られる粘土鉱物に加え、マグマ性鉱床等で見られる緑泥石、緑簾石などの識別・同定を行うためのアルゴリズムも開発した。さらに鉄酸化鉱物を対象として、鉱物の粒度や地形傾斜などの影響を軽減して各画素内での鉱物の存在量をある程度まで定量的に見積もる方法も新たに提案することができた。熱赤外域については、放射率パターンに基づいたスペクトル指標により、熱水変質帯の中心に位置するシリカ含有量の多いケイ化帯を抽出できることが分かった。本研究では、これら異なる波長域の解析結果を一枚の判読しやすいカラー合成画像に統合するためのアルゴリズム開発が、大きな目的の一つであったが、HSVカラーモデルを用いて鉱物の種類、存在量、地形を統合することのできるアルゴリズムを開発することができた。これらの解析結果の検証・評価のため、米国ネバダ州Cuprite地域において現地調査を行い、画像上での解析結果が鉱物・岩石の分布と良く一致することを現地で確認した。また、モンゴル国南部において予察的な調査を行い、酸化鉄鉱物の分布が地域によって異なること、それが過去の地下水等による鉱物の溶脱の程度の差を示している可能性があることが分かった。これまでの研究成果について、国際学術雑誌に論文が掲載されるとともに、国際学会及び国内学会において発表を行った。
リモートセンシングによって得られた可視～短波長赤外域および熱赤外域のデータの解析アルゴリズム開発と、それらの解析結果の統合処理法の検討を引き続き行う。具体的には、空間分解能の異なる上記の波長域の解析結果をHSVカラーモデルを用いて統合するアルゴリズムを開発したが、V(明度)に割り当てた可視域バンドのデータをディジタル地形モデルに置き換えることにより、地質マッピングに有効な統合画像作成法を検討する。また、粘土鉱物等に加えて緑泥石、緑簾石などの識別・同定を行うためのアルゴリズムを開発し、マルチスペクトル・センサのデータで有効性を確認したが、これらのアルゴリズムの改良を行い、ハイパースペクトル・センサへの適用可能性も検討する。解析結果の地質マッピングにおける有効性の評価を行うため、米国ネバダ州Cuprite地域において現地調査を行う。また、モンゴル国のテスト地域に対してASTERの可視～短波長赤外～熱赤外域のデータによる岩石・鉱物マッピングを行う。モンゴル国のテスト地域では、薄い植生被覆がその下の鉱物・岩石のスペクトル情報を覆い隠している場合が多いため、植生の影響を軽減するためのアルゴリズムを検討する。さらにモンゴル国のテスト地域を対象として現地調査を行い、鉱物・岩石や植生の状況をデータ処理結果と比較しつつ確認する予定である。
すべて 2017 2016
すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)
Ore Geology Reviews
巻: 83 ページ: 312-320
10.1016/j.oregeorev.2016.12.019
The International Archives of the Phorogrammetry, Remote Sensing and Spatial Sciences
巻: XLI-B8 ページ: 431-435
10.5194/isprsarchives-XLI-B8-431-2016
