ASTER数据覆盖东昆仑造山带填图试验区，利用ASTER的可见-热红外14个波段，通过矿物指数方法、光谱角度填图方法和主成分分析等方法识别出丰富的岩石、构造和矿化蚀变信息。下面以ASTER遥感对温泉水库地区岩性填图和玉珠峰地区巴颜喀拉山群岩性填图为例（图9-16），说明ASTER遥感岩性填图效果。
一、ASTER遥感填图区地质概况
试验区位于东昆仑造山带东段，其大地构造单元包括东昆仑南地体和巴颜喀拉-松潘甘孜地体，东昆南缝合带从试验区中部通过（图9-16）。该地区山势雄伟，平均海拔在4000m以上。野外调查表明，该区出露的岩石地层主要有中元古界万保沟群灰白色结晶灰岩、泥盆系牦牛山组砾岩、砂岩与火山岩、石炭系浩特洛哇组灰黑色灰岩夹火山岩、哈拉郭勒组紫红色砂岩夹安山岩与灰岩、下二叠统马尔争组灰色灰岩及生物碎屑灰岩、中二叠统灰白色灰岩夹灰色砂岩、中三叠统闹仓坚沟组灰色砂岩和板岩、上三叠统八宝山组灰绿色砂岩夹火山岩、三叠系巴颜喀拉山群灰黑色砂岩夹板岩。古新统-始新统沱沱河组紫红色砂砾岩和灰绿-灰黄色泥灰岩层、灰紫-灰绿色砂砾岩、砂岩与泥岩互层的河湖相地层；渐新统雅西措组砖红色、浅紫红色砂岩和泥岩。晚新生代地层分布于河谷两侧及雅西措组之上。
古生代-中生代中酸性侵入体主要分布于东昆仑北地体中，南部出露较少。包括与加里东造山有关的早志留世-早泥盆世侵入岩（陆露，2010）和与古特提斯洋-陆转化有关的二叠纪-三叠纪侵入岩，岩石组合为斜长花岗岩-二长花岗岩-花岗闪长岩，与陆内造山有关的侵入岩主要分布于东昆仑南地体中，以晚三叠世-早侏罗世最为发育，主要为似斑状花岗岩、钾质花岗岩和二长花岗岩。
图9-16 东昆仑造山带地质简图及遥感填图试验区范围
1—上三叠统八宝山组；2—三叠系巴颜喀拉山群；3—中三叠统闹仓坚沟组；4—下二叠统马尔争组；5—石炭系；6—泥盆系牦牛山组；7—奥陶系纳赤台群；8—寒武系沙松乌拉组；9—中元古界万保沟群；10—中酸性侵入体；11—断层；12—ASTER岩性填图区；13—Hyperion矿物填图区
二、ASTER遥感岩石信息提取
1.主成分分析
应用预处理后的掩膜图像进行主成分分析，通过将原始图像进行主成分变换，得到SWIR 4-9波段的5个主成分的影像，将其中的PC3、PC4、PC5主成分分别置于绿、红、蓝影像生成主成分合成影像，并将该影像与高空间分辨率的VNIR段影像进行融合，生成新的主成分彩色合成影像。与传统的彩色红外合成影像（图9-17）相比，主成分合成影像（图9-18）色差可以识别更细微的岩性差别。
图9-17 7、3、1波段合成图像
图9-18 主成分PC4、PC3、PC5合成图像
2.比值图像
东昆仑南地体内断裂发育，地层出露较全，从元古宙到新生代地层均有出露，为了突出某一类矿物的信息，分别选取同类矿物的3种矿物比值进行处理，然后采用3种矿物指数进行RGB彩色合成，即矿物组合来增强信息。以碳酸盐矿物的提取为例，采用（波段7+波段9）/波段8来识别碳酸盐和绿泥石类含量较高的地质体（图9-19a）；以（波段6+波段9）/（波段7+波段8）来提取含绿泥石、绿帘石和角闪石较多的地质体（图9-19b）；以波段6/波段8提取含角闪石类较高的地质体（图9-19c）；而（波段5+波段3）/（波段1+波段2）可以提取含Fe2+类较高的地质体（图9-19d）。
图9-19 波段比值图像
当（波段7+波段9）/波段8、（波段6+波段9）/（波段7+波段8）和波段6/波段8分别被赋予红、绿、蓝色时，在RGB假彩色合成图像上，含碳酸盐类较多的地质体为白色或浅灰色，含角闪石类较多的地质体为浅绿色或蓝绿色（图9-20a）。对含铁类地质体、硅酸盐矿物以及二氧化硅异常的提取按同样的方法处理。图9-20为按上述方法处理后的矿物指数图像。
碳酸盐矿物指数图（图9-20a）中矿物指数含义为：R（波段7+波段9/波段8）为碳酸盐、绿泥石类含量较高的地质体，G（（波段6+波段9）/（波段7+波段8））为含绿泥石、绿帘石和角闪石较多的地质体，B（波段6/波段8）为含角闪石较高的地质体。
图9-20 温泉水库地区ASTER矿物指数图
含铁类地质体的矿物指数图（图9-20b）中矿物指数含义为：R（波段2/波段1）为三价铁含量较高地质体，G（波段5/波段4）为含铁硅酸盐，B（（波段5+波段3）/（波段1+波段2））为含二价铁较高地质体。
硅酸盐类矿物指数图像（图9-20c）中矿物指数的含义为：R（（波段5+波段7）/波段6）为白云母、伊利石和蒙脱石含量较高地质体，G（（波段4+波段6）/波段5）为明矾石和高岭石含量较高的地质体，B（（波段5+波段7）/（波段6×波段6））为粘土类矿物。
二氧化硅矿物指数图（图9-20d）中矿物指数的含义为：R（波段12/波段13）为基性度指数，G（（波段11×波段11）/（波段10×波段12））为硅质岩，B（波段13/波段10）为二氧化硅含量较高地质体。从以上矿物指数图像可以看出，ASTER数据能很好提取各种不同种类的矿物信息，经过彩色合成后的影像能很好地反映含该类矿物的岩石信息。
三、岩性提取结果分析
图9-17和图9-18为传统彩色合成影像与主成分分析后彩色合成影像，可见在两幅图上都能够分辨出的主要的岩性，其中东大滩北部的灰岩以及北部的砂岩和火山岩影像特征都很明显。但也不难看出，经过主成分分析后的图像细节更加突出，以雪水河北部三叠系闹仓坚沟组砂板岩为例，其中浅变质的板岩被明显突出出来（图像中的红色调）。
图9-21 研究区岩石地层照片
a-东大滩北；b-红土沟北；c-雪水河北；d-红土沟东；e-红土沟东；f-大干沟北
在碳酸盐矿物指数图（图9-20a）中，东大滩至雪水河一带以及温泉水库南部地区均呈色调均一的白色，碳酸盐矿物特征最为显著，该处基岩含白云石和方解石等碳酸盐矿物较多。野外调查表明，该区域出露地层为灰白色和紫红色厚层灰岩，与遥感图像上的灰白色调分布区域基本吻合，并且在遥感图像上可以清晰地圈出下二叠统灰岩的分布范围。图9-21c为野外调查显示的东大滩北部的下二叠统灰岩，与碳酸盐矿物指数图像上白色区域一致。
在含铁地质体指数图（图9-20b）中，红土沟两侧为新生代红色砂砾岩，Fe3+含量较高，在矿物指数图像上为深黄色，可以清晰地分辨出来，而温泉水库北部以及红土沟北部和东大滩北部均呈深黄色调。野外实地调查证实，这几处均分布有新生代紫红色砂砾岩（图9-21a、图9-21d），由此可以根据矿物指数图像上的深黄色调圈出新生代红层的分布范围。另外，在碳酸盐指数图像上呈白色调的灰岩在含铁地质体指数图像中显示为红色，但岩性界线仍然比较清楚。
在硅酸盐矿物指数图（图9-20c）中，雪水河北部闹仓坚沟组碎屑岩出露区显示有近东西向展布的白云母和高岭土矿物异常条带状，推测为浅变质的板岩。野外调查发现砂岩中夹有规模不等的板岩，但分布范围受野外通行条件的限制不易确定。总体来说，该处是大套成层性良好的砂板岩夹火山碎屑岩，野外特征清楚（图9-21e、图9-21f）。红土沟北呈红色调的碳酸盐岩以及呈深蓝色调的砂岩在图像上也很明显，野外色调具有明显的差异（图9-21b）。
在二氧化硅矿物指数图（图9-20d）中，红土沟北部呈北西向走向的深色条带基性度指数较高，同时该条带在主成分图像上（图9-18）和硅酸盐矿物指数图上（图9-20c）也有异常显示。野外调查结果表明，该条带为灰绿色砂岩、火山岩分布区。而北部砖红色条带与东大滩、温泉水库附近的灰岩色调一致，野外验证为中元古代结晶灰岩（图9-21b）。
综合上述主成分和矿物比值图像信息得到的温泉水库地区岩性综合解译结果如图9-22所示。经野外验证，ASTER遥感所解译出来的岩石基本上代表了不同的岩性，部分与组级岩石地层单位基本一致。
图9-22 温泉水库地区岩性单元解译图
ASTER遥感岩性填图试验结果表明，ASTER数据比传统的ETM数据光谱分辨率更高，提供的岩石矿物信息更加丰富，特别是主成分分析和矿物指数方法能很好地提取岩石及矿物信息，尤其对碳酸盐岩和碎屑岩识别效果更好，遥感图像上勾出的岩性分界线与野外观察到的地质界线基本一致。中元古代结晶灰岩、下二叠统灰岩、中三叠统闹仓坚沟组砂岩以及上三叠统八宝山组碎屑岩等分布面积较大的岩石地层单位在ASTER图像上可以识别出来。这表明ASTER数据对基岩裸露区岩性填图是行之有效的，特别是碳酸盐岩及具有不同SiO2含量的沉积岩和火山岩。由于受ASTER数据空间分辨率和岩石出露宽度的影响，对段级岩石地层单位或厚度小于ASTER空间分辨率的单一岩性尚无法识别。
该区虽然也有一定的岩石蚀变，但由于岩石蚀变较弱，只是在局部区域蚀变较强，所以ASTER数据在蚀变岩石信息提取方面的优势没有显示出来。在信息提取过程中虽然进行了掩膜图像的处理，但是植被和云、雪的影响较大，在应用矿物指数方法提取矿物信息时，某些矿物的信息会发生混淆，当然波长位置的细微差别也是导致这一问题的重要原因。野外验证也表明，ASTER矿物指数方法虽然可以探测出矿物异常的存在，但是矿物类别需要谨慎对待。因此，矿物指数方法的应用存在一定的局限性，需要依据不同地区进行验证和调整。
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