مقايسه الگوريتم هاي MTMF و CEM در آشكارسازي واحدهاي سنگشناختي يك پهنه رسوبي-دگرگوني با استفاده از تصاوير EO-1 هايپريون؛ مطالعه موردي شمال شرقي فارس

Comparison of CEM and MTMF for enhancing the lithological units in a metamorphic-sedimentary terrain using the EO-1 Hyperion: a case study from northeastern Fars, Iran

در اين مطالعه، از مجموعه داده¬هاي سنجنده فراطيفي هايپريون براي آشكارسازي واحدهاي سنگي در پهنه دگرگوني-رسوبي در شمال شرقي فارس استفاده شده است. هدف از اين تحقيق، مقايسه روش¬هاي كمينه سازي انرژي مقيد و پالايش تطبيقي تنظيم شده آميخته در بارزسازي انواع رخساره¬هاي واحدهاي شيستي و واحدهاي سنگي رسوبي موجود در منطقه است. عضوهاي خالص واحدهاي سنگي شامل آهك، متاتوف، ميكاشيست، كلريت شيست، مرمريت، شيل و ماسه سنگ از طيف تصوير با استفاده از روش Z-profile استخراج شد. نتايج حاصل از خروجي MTMF پيكسل¬هايي با كسر فراواني بالا از واحدهاي سنگي آهكي، مرمريت و ميكاشيست را بارز كرد. الگوريتم كمينه سازي انرژي مقيد واحدهاي سنگي متاتوف، كلريت شيست، ميكاشيست، شيل و ماسه سنگ ها را آشكار ساخت. الگوي توزيع واحدهاي سنگي هدف، بخوبي با واقعيت¬هاي ميداني، اندازه¬گيري¬هاي طيفي، و آناليزهاي XRD منطبق بود. نتايج حاصل از بكارگيري دو الگوريتم نشان داد كه روش كمينه سازي انرژي مقيد در مقايسه با روش پالايش تطبيقي تنظيم شده آميخته در بارزسازي واحدهاي سنگ¬شناختي سوريان، روشي كارامدتري است. بطور كلي، هايپريون با باندهاي طيفي مناسب، قادر به آشكارسازي ويژگي¬هاي متمايز سنگي با اجراي الگوريتم¬هاي زير پيكسلي است. نتايج حاصل از اين مقاله، پتانسيلي براي بهبود نقشه انواع واحدهاي سنگ¬شناختي رسوبي-دگرگوني در سوريان مي¬باشد.

This study applies the Hyperion data to detecting rock units in a metamorphic-sedimentary terrain in northeastern Fars by the use of Constrained Energy Minimization (CEM) and mixture tuned matched filtering (MTMF) methods. The end-members of key lithological units including limestone, metatuff, mica schist, chlorite schist, marble, shale and sandstone were extracted from imagery using the Z-profile method. The MTMF output results enhanced pixels with the highest fractions of the three lithologic units including limestone, marble, and mica schist. However, the Constrained Energy Minimization algorithm discriminated metatuff, chlorite schist, mica schist, shale and sandstone. Results of these methods were validated by field sampling, X-ray diffraction (XRD) analysis and the laboratory spectral measurements. The findings showed that CEM is more suitable method as compared with MTMF for mapping lithological units. In general, Hyperion with its fine spectral bands has potential for good separability of features. The results of this study showed the potential of Hyperion data in improving the lithological mapping of metamorphic-sedimentary rock units in a complex terrain.