研究橄榄石的分布和成分, 对于估测如月球类的火成岩行星体的地质演化有重要的意义。 以嫦娥系列卫星探测区域虹湾地区为例, 基于M3高光谱数据采用波谱特征拟合方法调查橄榄石物质的分布情况。 虹湾地区橄榄石主要分布在北部坑壁和侏罗山脉山脚, 且周围伴生辉石及少量斜长石。 所处地层单元为撞击产生的溅射物和弹射物, 地质年龄较老。 以月球橄榄石样品镁数为因变量, 经改进高斯模型(MGM)拟合得到的月球橄榄石样品光谱吸收中心参数为自变量, 利用多元线性回归的统计方法建立月球橄榄石物质的镁数(Fo#)反演模型。 在此基础上, 通过MGM模型提取虹湾18个橄榄石富集点光谱的吸收中心参数, 利用镁数反演模型反演虹湾橄榄石的镁数。 反演结果表明, 虹湾橄榄石物质的镁数较高, 均值为Fo~80.84, 而富镁橄榄石指示了深源特性, 因此虹湾地区的橄榄石绝大多数来自于月幔。

根据光谱特征拟合算法在实际应用中存在的问题, 介绍一种改进光谱特征拟合算法, 该算法综合常规的特征拟合处理和地物光谱吸收特征参量约束为一体, 能更细致地进行高光谱数据地物信息提取。 实验基于不同空间分辨率和信噪比的高光谱数据, 编程实现改进光谱特征拟合算法对实验区的白云母、 方解石、 绿泥石等蚀变矿物信息提取, 与常规光谱特征拟合和光谱角制图处理结果的比较分析发现改进算法在矿物混淆区分、 信息提取精细度上均得到提高, 有较强的实用性。