Spectral Classification in Lithological Mapping; A Case Study of Matched Filtering

Önder Gürsoy; Oktay Canbaz; Ahmet Gökçe; Rutkay Atun

doi:10.17776/csj.349590

TR EN

Litolojik Haritalamada Spektral Sınıflandırma: Eşleşen Filtreleme Örnek Çalışması

Öz

Son yıllarda, jeolojik özelliklerin uzaktan algılama ile belirlenmesi ve yararlılığı konusunda çok sayıda çalışma gerçekleştirilmiştir. Jeolojik birimler içindeki kaya türlerini ayırtlamak için uydu görüntüleri ve yersel spectral ölçme verileri kullanılmaktadır. Uzaktan algılama görüntülerinin kullanılması harita çalışmalarının maliyetini düşürmekte ve zaman tasarrufu sağlamaktadır. Bu çalışmada, Sivas ili Zara ve Suşehri ilçeleri arasında yer alan Kösedağ yöresinde kayaç türlerini ayırtlamak ve litolojik birimler arasındaki dokunakları belirlemek için ASTER SWIR görüntülerinin kullanılabilirliği araştırılmaktadır. Bu sahada, ofiyolitik, andezitik, bazaltik ve siyenitik kayaçlar yüzeylemektedir. Bu kayaç türlerinden alınmış temsili örneklerin spektral özellikleri/belirteçleri ASD spectroradyometre ile ölçülerek belirlenmiştir. Belirlenmiş özellikler, referans spektra ASTER SWIR bant dalga boyu aralıklarına yeniden örneklenmiştir. Spektral sınıflandırma için eşleşen filtreleme (Matched filtering) yöntemi uygulanmıştır. Sonuçlar, belirtilen kayak tiplerinin ayıtlanmasının mümkün olduğunu ve aralarındaki sınırların inceleme alanının 1/100.000 ölçekli jeolojik haritası üzerinde çizilmiş dokunaklar ile çakıştığını göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

Uzaktan algılama,Zara-Suşehri (Sivas),Jeoloji,ASTER,Eşleşen Filtreleme

References

[1]. Kruse F.A. Mapping surface mineralogy using imaging spectrometry, Geomorphology 2011; 137: 41-56
[2]. Kruse F.A., Perry S.F. Mineral Mapping Using Simulated Worldview-3 Short-Wave-Infrared Imagery, Remote Sensing, 2013, 5, 2688-2703; doi:10.3390/rs5062688
[3]. Canbaz O., Gürsoy, Ö., Gökce A., Determination of Hydrothermal Alteration Areas by Aster Satellite Images: Ağmaşat Plato- Zara (Sivas) / Turkey Sample. Cumhuriyet Science Journal. 2017; 38 (3)419-426.
[4]. Strahler A.H., Woodcock C.E., Smith J.A. On the Nature of Models in Remote Sensing. Remote Sensing of Environment 1986; 20: 121-139.
[5]. Van der Meer F., de Jong S.M., Improving the Results of Spectral Unmixing of Landsat Thematic Mapper Imagery by Enhancing the Orthogonality of End-Members. International Journal of Remote Sensing 2000; 21: 2781-2797.
[6]. Lu D., Weng Q., Spectral Mixture Analysis of the Urban Landscape in Indianapolis with Landsat ETM+ Imagery. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 2004; 70: 1053-1062.
[7]. Williams A.P., Hunt E.R.,. Estimation of Leafy Spurge Cover from Hyperspectral Imagery Using Mixture Tuned Matched Filtering. Remote Sensing of Environment 2002; 82: 446-456.
[8]. Beiranvand Pour A., Hashim M.,. Application of Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) Data in Geological Mapping. International Journal of the Physical 2011; 6: 7657-7668.

[9]. Okada K., Ishii M. Mineral and lithological mapping using thermal infrared remotely sensed data from ASTER simulator. International Geosciences and Remote Sensing symposium “Better Understanding of Earth Environment”, 1993; 93:.126-128.
[10]. Bedell R.L. Geological mapping with ASTER satellite: new global satellite data that is a significant leap in remote sensing geologic and alteration mapping. Special Publication, Geo. Soc. of Nevada, 2001; 33: 329-334.
[11]. Abdeen M.M., Allison T.K., Abdelsalam M.G., Stern R.J. Application of ASTER band-ratio images for geological mapping in arid regions; the Neoproterozoic Allaqi Suture, Egypt. Abstract with Program Geological Society of America, 2001; 3(3), pp.289.
[12]. Velosky J.C., Stern R.J., Johnson P.R. Geological control of massive sulfide mineralization in the Neoproterozoic Wadi Bidah shear zone, southwestern Saudi Arabia, inferences from orbital remote sensing and field studies. Precambrian Research, 2003; 123 (2-4): 235-247.
[13]. Hewson R.D., Cudahy T.J., Mızuhıko S., Ueda K., Mauger A.J. Seamless geological map generation using ASTER in the Broken Hill-Curnamona province of Australia. Remote Sensing of Environment, 2005; 99: 159-172.
[14]. Rowan L.C., Mars J.C., Simpson C.J. Lithologic mapping of the Mordar, NT, Australia, ultramaﬁc complex by using Advanced Spaceborne Thermal Emission and reﬂection Radiometer (ASTER) data. Remote Sensing of Environment, 2005; 99: 105-126.
[15]. Gürsoy Ö., Kaya Ş. Detecting of Lithological Units by Using Terrestrial Spectral Data and Remote Sensing Image. Journal of the Indian Society of Remote Sensing,2016; 1: pp.1-11
[16]. Kalkancı Ş. Şuşehri güneyinin jeolojik ve petrokimyasal etüdü. Kösedağ siyenitik masifinin jeokronolojisi (NE Sivas-Türkiye), 38. Türkiye Jeoloji Kurultayı Bildiri Özetleri, 1978; s. 33-34.
[17]. Yılmaz A. Yukarı Kelkit Çayı ile Munzur Dağları arasının temel jeoloji özellikleri ve yapısal evrimi. T.J.K. Bülteni, 1985; 28/2, 79-92. [18]. Boztuğ D. Petrogenesis of the Kosedag Pluton, Susehri-NE Sivas, East-Central Pontides, Turkey. Turkish Journal of Earth Science, 2008; 17 (2): 241-262.
[19]. Eyuboglu Y., Dudas F.O., Thorkelson D., Zhu D.C., Liu Z., Catterjee N., Yi K., Santosh M., 2017. Eocene granitoids of northern Turkey: Polybaric magmatism in an evolving arc-slab window system. Gondwana Research, 2017; 50: 311-345.
[20]. Başıbüyük Z. Hydrothermal alteration mineralogy-petrography and geochemistry of Eocene volcanics: an example from quadrangle of Zara-İmranlı-Suşehri-Şerefiye (Northeast of Sivas, Central Eastern Anatolia, Turkey). PhD thesis, Sivas-Turkey, Cumhuriyet University, Institute of Science, 2006; pp.269
[21]. Gürsoy Ö., Kaya Ş., Çakır Z., Tatar O., Canbaz O. Determining Lateral Offsets of Rocks Along The Eastern Part of The North Anatolian Fault Zone (Turkey) Using Spectral Classification of Satellite Images and Field Measurements. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 2017; pp.1-13.
[22]. Iwasaki A., Fujisada H., Akao H., Shindou O., Akagi S. Enhancement of spectral separation performance for ASTER/SWIR. Proceedings of SPIE, the International Society for Optical Engineering, 2001;4486, pp. 42-50.
[23]. Iwasakı A, Tonoka H. Validation of a crosstalk correction algorithm 371 for ASTER/SIWR. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2005; 43: 2747-2751.
[24]. Roberts D.A., Yamaguchi Y., Lyon R.J.P. Calibration of Airborne Imaging Spectrometer Data to percent reflectance using field spectral measurements: in Proceedings, Nineteenth International Symposium on Remote Sensing of Environment, Ann Arbor, Michigan, 1985 October 21-25
[25]. Abrams M., Hook S.J. Simulated ASTER data for geologic studies IEEE Trans. Geosci. Remote. Sens., 1998; 33 (3): 692-699.
[26]. Glenn N.F., Mundt J.T., Weber K.T., Prather T.S., Lass L.W., Pettingill J. Hyperspectral Data Processing for Repeat Detection of Leafy Spurge. Remote Sensing of Environment 2005; 95: 399-412.
[27]. Mundt J., Glenn N.F., Weber K.T, Prather T.S., Lass L.W., Pettingill J. Discrimination of Hoary Cress and Determination of Its Detection Limits via Hyperspectral International Journal of Remote Sensing 8815 Downloaded by [Michigan State University] at 06:11 27 November 2013 Image Processing and Accuracy Assessment Techniques. Remote Sensing of Environment 2005; 96: 509-517.
[28]. Thome K., Baggar, S., Slater, P. (2001). Effects of assumed solar spectral 464 irradiance on intercomparisons of earth-observing sensors. Proceedings SPIE, v.4540, pp. 260-269.

Details

Primary Language

English

Subjects

-

Journal Section

Research Article

Authors

Önder Gürsoy
Cumhuriyet University, Department of Geomatics Engineering
0000-0002-1531-135X
Türkiye

Oktay Canbaz
Cumhuriyet University, Department of Geology Engineering
0000-0002-8161-1326
Türkiye

Ahmet Gökçe
Cumhuriyet University, Department of Geology Engineering
Türkiye

Rutkay Atun
Cumhuriyet University, Department of Geomatics Engineering
Türkiye

Publication Date

December 8, 2017

Submission Date

November 6, 2017

Acceptance Date

November 21, 2017

Published in Issue

Year 2017 Volume: 38 Number: 4

DOI

https://doi.org/10.17776/csj.349590

IZ

https://izlik.org/JA25ZF63AY

Cite

RIS / Bibtex

APA

Gürsoy, Ö., Canbaz, O., Gökçe, A., & Atun, R. (2017). Spectral Classification in Lithological Mapping; A Case Study of Matched Filtering. Cumhuriyet Science Journal, 38(4), 731-737. https://doi.org/10.17776/csj.349590