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機械中的曲柄搖桿機構的急回特性即回程所用時間較短，提高機構的工作效率。當曲柄做等速回轉時，搖桿來回擺動的角速度不同，在擺回時具有較大的角速度，就是搖桿的急回作用。只有當極位夾角不為0的情況下才有急回特性。

曲柄搖桿機構，是具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機構稱為曲柄搖桿機構。通常，曲柄為主動件且等速轉動，而搖桿為從動件作變速往返擺動，連桿作平面復合運動。曲柄搖桿機構中也有用搖桿作為主動構件，搖桿的往復擺動轉換成曲柄的轉動。

（來源：文章屋網 ）

篇2

藥物性肝損害(drug-induced liver injury,DILI),是指藥物治療過程中,由于藥物或其代謝產物引起的肝細胞毒性損害,或肝臟對藥物及其代謝產物的過敏反應所致疾病[1]。老年藥物性肝損害一般指年齡超過65歲的DILI患者,年齡越大發病率越高。老年人的老年性藥物性肝損害是老年人消化系統常見病及多發病,是具有潛在生命危險的中毒性疾病,由于老年人的機體免疫功能降低,臟器功能減退,基礎疾病多,服用藥物種類多數量大,極易造成肝臟損害,老年藥物性肝損害越來越受到重視,故有必要探討其臨床特點。

1 易導致藥物性肝損害的基礎

疾病大多數老年患者伴有多種基礎疾病。由于慢性疾病如:腎病、慢性支氣管炎、肺結核、冠心病、高血壓、糖尿病、腫瘤、自身免疫性疾病等全身性疾病,使機體抵抗力下降,同時需要服用大量藥物控制病情;因此老年人的DILI發生概率隨著年齡增大而增加,年齡對藥物的生物學影響,尤其因血流減少而導致的肝臟對藥物的改變,藥物從微血管向肝細胞的彌散能力等都有改變。

2 藥物性肝損害反應類型及其代表

藥物藥物引起的肝損害,既可以是普通治療劑量藥物導致的不能預料的特異反應,也可以由于攝入大劑量肝毒性藥物所引起的中毒反應,既可以是涉及肝實質細胞或其膽汁分泌功能的急性肝損害,也可以隱襲性發展的慢性肝損害,主要分為急性活動性肝炎型、肝細胞傷害型、急性肝內膽汁淤積型和混合型。大量文獻報道造成老年人DILI以中藥類占的比例最大[4,5],其次為乙酰氨基酚、抗生素、非甾體抗炎藥、胺碘酮和抗結核藥物,這與患者對中藥無毒的錯誤認識和平時濫用抗生素有關。

3 藥物性肝損害的臨床表現

老年性DILI的臨床表現很復雜,最常見的是類似急性黃疸型肝炎或膽汁淤積型肝炎的表現,常有發熱、乏力、食欲減退、肝腫大、黃疸和血清ALT、 AST等升高,輕者停藥后癥狀在短時間內消退,重者可致爆發性肝功能衰竭。

4 藥物性肝損害的診斷主要依據

發病的時間過程特點和臨床診斷標準并排除其他因素,其時間特點包括以下幾個方面:(1)可疑藥物的給藥到發病多數在1~12周。但既往已對該種藥物有暴露史或致敏的患者可能在較短的時間內發病(1~2天),一年以前服用的藥物基本排除是急性藥物性肝損傷的誘因。(2)藥物治療停止后肝功能異常和肝損傷消失,常常數周內可完全恢復。如停藥后臨床表現在幾天內消失而轉氨酶在一周內下降超過50%以上,則對診斷非常有意義。(3)偶爾再次給予該藥物可引起肝臟異常的復發。但不可故意重新給予可疑藥物,特別是對免疫致敏性肝炎,重新給一片藥物有時會引起暴發型肝炎。此外還需要根據老年人的生理心理特點,詳細詢問病史,排除其他引起肝損傷的病因,如有無肝膽疾病史、心功能不全、過量飲酒。肝活檢有助于早期了解肝損害程度和病變類型。

5 藥物性肝損害預防和治療

合理用藥是預防老年人DILI的最主要方法,根據老年人的藥物代謝特點,盡可能選用肝毒性相對較小的藥品,嚴格控制劑量,用藥應注意個體差異,用藥期間密切觀測肝功能,避免長時間使用抗生素。老年人發生DILI后首先應立即停藥,同時可通過洗胃、導瀉、活性炭吸附、滲透性利尿、血透等方法清除肝毒性藥物。維生素類、降酶藥物可使肝功能好轉;熊去氧膽酸、門冬氨酸可促進黃疸消退;靜脈滴注促肝細胞生長素或前列腺素E保護肝細胞;在有免疫高敏性證據患者中可考慮使用皮質激素;維持水、電解質、酸堿平衡、補充蛋白質等全身性支持治療也應及時跟上。

【參考文獻】

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3 何健,劉利艷.藥源性肝炎臨床研究進展.醫學信息,2011,(1):350.

篇3

關鍵詞：ICU肺部感染;病原菌;耐藥性

3討論

作為醫院感染的重要組成成分之一，ICU肺部感染愈發引起人們的重視，然而眾多因素都導致防治ICU患者肺部感染成為臨床工作的重大難題之一。ICU肺部感染患者本身多合并各類基礎的慢性疾病，如糖尿病、腫瘤、肺心病等，患者本身免疫力低下，易受病原菌感染，且患者多已長期應用抗菌藥，極易出現病原菌對臨床常見抗菌藥耐藥的現象[5]。受醫院實驗條件限制或患者本身病情需要，現階段臨床上仍無法使用目標性治療取代經驗性藥物治療，因此探究病原菌耐藥性特點對臨床經驗性藥物治療具有重大意義[6]。由本研究可知ICU肺部感染患者感染最多的為革蘭氏陰性菌，尤以銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌、肺炎克雷伯菌等條件致病菌為主，革蘭氏陽性菌和真菌感染較少，而臨床用藥不合理、醫護人員操作不當、患者年齡因素或長期插管等因素都可導致革蘭氏陰性菌進一步滋生[7]。綜上所述，降低肺部感染發生率，臨床上必須嚴密監測患者感染的病原菌及病原菌的耐藥性，避免盲目用藥，規范醫護人員手衛生以及各項操作，做好消毒、隔離等防護工作[8]，盡量避免醫源性感染，同時也需不斷完善科研工作，早日研發更適合臨床的強效抗菌藥物。

參考文獻：

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篇4

[關鍵詞] 消化道腫瘤；體外藥敏試驗；絲裂霉素；5-氟脲嘧啶；順鉑

[中圖分類號] R735 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2012）05（b）-0048-02

消化道腫瘤是臨床常見的惡性腫瘤之一，近年來，隨著我國經濟發展及生活質量的提高，不合理飲食對消化道腫瘤發生有促進作用，因此，消化道腫瘤發病率呈明顯上升趨勢[1]。同時，由于很多人對疾病意識不足，對消化道腫瘤的預防很難達到令人滿意的效果，臨床上接受治療的消化道腫瘤患者其疾病往往已發展到晚期[2]。眾所周知，單純手術治療消化道腫瘤的療效一般都無法達到期望目標，大量研究表明，術后輔助放、化療可以提高術后生存率及生存時間，減少復發。本研究對我院近期收治的30例中晚期消化道腫瘤病例手術切除標本行多種常規化療藥物的敏感性測定，以確定消化道腫瘤體外化療藥物敏感性與臨床特征的相關性，現總結報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2008年10月~2010年10月間于我院普通外科四病區住院并接受手術治療的消化道腫瘤患者及其手術切除標本，共入選患者30例，其中，男18例，女12例；年齡25~85歲，平均68.5歲，多為老年人。術后病理Ⅰ期8例，Ⅱ期6例，Ⅲ期16例。所有患者均符合相關腫瘤診斷標準。

1.2 方法

1.2.1 化療藥物 本研究選用3種臨床常用化療藥物：5-氟脲嘧啶（5-Fu，100 mg/L）、絲裂霉素（MMC，4 mg/L）、順鉑（DDP，4 mg/L）。

1.2.2 腫瘤細胞懸液制備 無菌條件下取新鮮手術切除的癌組織約1 cm3，用生理鹽水沖洗或銳器剔除等物理方法初步去除其表面的血跡、脂肪、腸內容物等，放置入含有慶大霉素的RPMI 1640培養液轉移至實驗室。用含有慶大霉素的RPMI 1640培養液洗滌腫瘤組織3次，以進一步清除標本表面的血跡、脂肪，放置于無菌RPMI 1640培養液中，機械粉碎，加入0.5% Ⅳ型膠原酶3~5 mL，4℃消化12~16 h以去除纖維結締組織，1 500 r/min離心10 min，棄上清，沉淀物中加入含有10%牛胎血清、青霉素及鏈霉素的RPMI 1640培養液，并吹打成細胞懸液，調整細胞濃度至1×106/mL。

1.2.3 藥敏試驗 試驗設為3組，將3種臨床常用化療藥物藥液加入96孔板，將96孔板放置入37℃、5%CO2飽和濕度培養箱內培養48 h后，取出向每孔內各加入5 mg/mL MTT溶液20 μL后放回培養箱內繼續培養4 h，然后向每孔內加入二甲亞砜100 μL，于搖床上搖晃5 min后，于酶標儀上以570 nm檢測光密度值（OD值）。

1.2.4 藥物抑制率計算 抑制率＝（細胞對照組OD+空白對照組OD-試驗組OD）/（細胞對照組OD+空白對照組OD）×100%，重復多次試驗獲得多組OD值，并求出其平均值以計算抑制率[3]。

1.3 統計學方法

采用SPSS 17.0統計學軟件進行數據分析，采用單因素方差分析比較不同藥物對腫瘤組織抑制率差異，采用χ2檢驗比較各藥物抑制率的差異以及與臨床分期等指標的相關性。以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1不同藥物對消化道腫瘤的敏感性情況

經過觀察與分析，MMC最大抑制率為85.5%，最小抑制率為6.3%，平均抑制率為42.2%；5-Fu最大抑制率為81.2%，最小抑制率為4.4%，平均抑制率為35.6%；DDP最大抑制率為58.7%，最小抑制率為0，平均抑制率為31.2%。提示絲裂霉素體外化療敏感性最強。

2.2 腫瘤分期與化療抑制率的關系

本文結果顯示，各藥物在不同腫瘤分期下不敏感例數較多，高度敏感例數較少，各藥物敏感性與腫瘤分期無相關性（P ＞ 0.05）。

3 討論

惡性腫瘤是嚴重威脅人類生命的疾病之一，其轉移及復發是治療失敗的主要原因，手術切除聯合術后輔助化療已經成為大多數惡性腫瘤的治療原則[4]。近年研究表明，術前輔助放、化療可以在術前對腫瘤進行降級及降期，創造手術切除的機會[5]。近年消化道腫瘤的輔助化療藥物及相應給藥方案得到了長足的發展，從最初的5-Fu、DDP到后來的氟脲嘧啶甲氨酸鹽、卡鉑、草酸鉑等無論從療效還是副作用方面都取得了很大的改進，但是由于惡性腫瘤存在異質性，即不同部位腫瘤的不同病理類型及相同類型腫瘤的不同分期與分級，其對化療藥物的敏感性可能存在不同。

體外化療藥物敏感性試驗是為了選擇敏感性高的藥物而誕生并發展的試驗方法，本文所采用的四唑鹽染色法，基本原理為活細胞特別是增生期細胞的線粒體中琥珀酸脫氫酶通過能量代謝，能將MTT還原成藍紫色的不溶于水的甲脂，而死細胞或紅細胞無此能力，其形成量與細胞活力及活細胞的量成正比。因此，可通過酶標儀測定吸光度判斷甲脂的量，再利用比色法間接反映腫瘤細胞活力及數量的變化，從而研究化療藥物對腫瘤細胞的抑制及殺傷作用[6]。

本試驗采用作用機制不同的3種化療藥，其中，5-Fu與內源性甲酰四氫葉酸及脫氧胸苷酸合成酶形成不易解離的三聯復合物，阻止脫氧尿苷酸甲基化為脫氧胸苷酸，從而影響腫瘤DNA合成，臨床上曾應用其治療胃腸道來源的惡性腫瘤。絲裂霉素C具有烷化作用，能與腫瘤細胞DNA雙鏈交叉，連結或使DNA降解，抑制其復制，發揮抗腫瘤作用，臨床上應用于膀胱癌[7]。DDP通過鉑離子與DNA鏈上的堿基形成交叉聯結，從而破壞DNA的結構和功能，導致細胞的死亡，臨床曾將其應用于胃腸道來源的惡性腫瘤，現已為草酸鉑替代[8]。本試驗發現，不同藥物對消化道腫瘤的抑制率有明顯差異，敏感率排序為MMC > 5-Fu > DDP，這與臨床常規用藥有一定的差異，類似研究也有相同發現。本研究結果顯示，MMC最大抑制率為85.5%，最小抑制率為6.3%，平均抑制率為42.2%； 5-Fu最大抑制率為81.2%，最小抑制率為4.4%，平均抑制率為35.6%；DDP最大抑制率為58.7%，最小抑制率為0，平均抑制率為31.2%。本研究結果還顯示，各藥物在相應濃度下敏感性與腫瘤分期無相關性（P ＞ 0.05）。有報道稱，依據MTT法試驗結果化療的患者較經驗性用藥的患者，在有效率、3年生存率、復發或轉移率等方面存在優勢。

總之，體外腫瘤藥敏試驗可以判定各化療藥對腫瘤組織的敏感性，為臨床標準化化療用藥及個體化化療提供依據，其作用機制獨特，對消化道腫瘤的輔助化療有一定幫助。

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論文關鍵詞；乙肝病毒攜帶者　慢性乙型肝炎　拉米夫定

草分枝桿菌F.U.36　藥物同步聯合應用　野生型乙肝病毒突變成為前-C區變異株

論文摘要：目的 以藥物單獨應用和藥物聯合應用的治療方式，探索乙肝病毒攜帶者和慢性乙型肝炎患者獲取HBV-DNA轉陰的療效與非特異性免疫激活藥物選擇應用的關系；方法 將255例HBeAg陽性和陰性的乙肝病毒攜帶者和慢性乙型肝炎患者隨機分成2組；觀察拉米夫定和草分枝桿菌F.U.36與中藥（A組）和拉米夫定與中藥（B組），對HBV-DNA的療效作用，以及療效的安全性問題等，療程3個月，追蹤觀察9個月；結果1）B組對慢性乙型肝炎HBV-DNA的轉陰率，顯著地高于對乙肝病毒攜帶者的療效，P＜0，01；2）A組對慢性乙性肝炎HBV-DNA的轉陰率，顯著地高于B組的轉陰率，P＜0，01；3）A組對HBeAg陰性的乙肝病毒攜帶者HBV-DNA的轉陰率，顯著地高于B組和HBeAg陽性的乙肝病毒攜帶者的轉陰率，P＜0，01等，治療過程未見有任何不良的反應；結論 非特異性免疫激活藥物的選擇應用與HBV-DNA獲取轉陰的療效有關，HBV-DNA獲取轉陰的療效與谷丙轉氨酶獲得復常的結果有關，進而獲得了構成谷丙轉氨酶異常的原因與非特異性免疫應答狀態發生變化的結果有關，抗HBV治療獲取HBV-DNA轉陰的療效與非特異性免疫應答能力獲得提高或改善的結果有關等。

Abstract：Purpose asymptomatic carriers， chronic hepatitis B HBV-DNA to obtain the effect of negative results， with the drug alone or the relationship between the drug combination;Methods 255 cases will be positive and HBeAg-negative hepatitis B virus carriers and chronic hepatitis B were randomly pided into 2 groups; observation of lamivudine and Mycobacterium phlei FU36 and traditional Chinese medicine (A group) and lamivudine with traditional Chinese medicine (B group )， on the efficacy of HBV-DNA， as well as the efficacy of the security issues and so on， treatment 3 months， 9 months follow-up; Results 1）B group patients with chronic hepatitis B HBV-DNA to obtain the negative rate， significantly higher than that of the efficacy of asymptomatic carriers， P

Key words asymptomatic carriers， chronic hepatitis B， lamivudine， Mycobacterium FU36， simultaneous combination of drugs， wild-type hepatitis B virus pre-C mutation in the district as a mutant。

乙型肝炎是一種對人類健康構成嚴重危害的傳染性疾病，我國現約有1.2億乙肝病毒攜帶者（AsC）和2800萬慢性乙型肝炎(CHB)患者，每年有23.7萬人死于CHB，肝硬化或肝癌【1】，其中由于乙肝病毒（HBV）感染并導致肝病發生發展的原因與HBV-DNA的存在結果有關，因此抗HBV治療清除HBV-DNA對防范AsC進展成為CHB，以及相關性肝病的發生具有非常重要的臨床意義。拉米夫定作為核苷類的抗HBV藥物，雖然具有顯著抑制HBV復制的作用， 并對肝臟壞死和炎癥的改善，延緩肝纖維化的發生，以及提高HBeAg血清轉換等有一定的作用【2-5】，但是由于拉米夫定單獨應用存在有至少需要持續應用1年以上，長期應用易發生YMDD型變異，停藥后易出現HBV-DNA反彈，以及HBeAg血清轉換率低等的問題，而與其它抗HBV藥物或免疫調節藥物聯合應用又無明顯提高抗HBV治療的療效作用【6-10】，所以現時抗HBV治療呈現對HBV-DNA的療效并不另人滿意。更缺乏有效的藥物和治療方法解決AsC抗HBV治療的問題。依此，我們以AsC進展成為CHB認為與特異性免疫耐受被部分打破的結果有關，但實際與臨床展示的HBV感染的轉歸過程，以及呈現的療效表現并不完全相吻合的表現為依據，選擇應用拉米夫定與中藥和拉米夫定和草分枝桿菌F.U.36與中藥的治療方式，對AsC和CHB抗HBV治療獲取HBV-DNA轉陰的療效與非特異性免疫激活藥物選擇應用的關系進行了比對觀察研究，現將初步的研究結果簡要介紹如下：

材料與方法

一、臨床資料

255例AsC和CHB為2005年1 -8月本院的門診患者，其中男性157例，女性98例，年齡最大的為55歲，最小為14 歲，平均年齡為28.3歲，血中HbsAg 陽性持續時間超過6個月，其中1）HBeAg陽性的AsC為66例，HBeAg陰性的AsC為63例，HBeAg陽性的CHB為63例，HBeAg陰性的CHB為63例，2）HBV-DNA載量；66例HBeAg陽性的AsC為107.35±0.55，63例HBeAg陰性的AsC 為104.89.±0.49，63例HBeAg陽性的CHB為106.21.±0.59，63例 HBeAg陰性的CHB 為104.54.±0.63，3）ALT正常的有108例，ALT＜1×ULN有21例，ALT＞2×ULN126例，全部患者半年內未進行過抗HBV治療，治療前未并發有其它慢性感染性疾病等。

二、觀察內容及項目

1、采用FQ-PCR法檢測HBV-DNA拷貝數試劑盒及操作由中山大學達安基因診斷中心提供及協辦，正常標準為

2、應用ELISA法測定HbsAg、抗-HBs、HbeAg、抗-Hbe、抗-HBc，試劑盒由上海科華公司提供，以陽性或陰性表示結果。

3、采用日本CL-8000全自動生化分析儀測定谷丙轉氨酶（ALT），谷草轉氨酶（AST）總膽紅素（TB）等，試劑盒由上海科華公司提供，正常的標準；ALT為0-40U/L，AST為0-40U/L，TB為5.1-21umol/L。

三、治療方法

A組；拉米夫定（由葛蘭素史克公司提供） 100mg 口服 1 次/日，草分枝桿菌F.U.36（由成都金星健康藥業有限公司生產）1.72mg 肌肉注射 隔日一次，1號中藥協定處方 煎服 每日一劑（由本院配制），療程為3個月。

B組：拉米夫定 100mg 口服 1 次/日，1號中藥協定處方 煎服 每日一劑，療程為3個月。

四、療效判定標準

顯效：HBeAg血清轉換與/或HBV-DNA轉陰，及肝功能復常

有效：HBeAg轉陰，或HBV-DNA降低幅度＞2 log10或轉陰，或肝功能復常

無效：HBeAg陽性，HBV-DNA降低幅度＜1 log10，肝功能仍處在異常的狀態

五、統計學處理

數據用X±S表示，率的比較采用T測驗

結果

一、B組對ALT＜1×ULN的31例和32例HBeAg陽性和陰性的AsC無一例獲取有HBV-DNA轉陰的療效，而對于ALT＞2×ULN的HBeAg陽性和陰性的CHB則分別有10/33例(30.30%)和9/34例(26.47%)獲取有HBV-DNA轉陰的療效，相同的治療方法對AsC和CHB抗HBV治療呈現HBV-DNA療效的差異存在有統計學意義（P＜0.01）的原因，顯示與ALT水平狀態有關，結果見表1。

表1；B組對HBV-DNA的療效與ALT水平狀態的關系

ALT

HBV-DNA

例數 ＜1×ULN ＞2×ULN 復常數 陽性數 轉陰率（%）

HBeAg（+）AsC

31例

4例

—

1例

31例

0例(0.00)

HBeAg（-）AsC

32例

6例

—

0例

32例

0例(0.00)

HBeAg（+）CHB

33例

—

33例

13例

33例 10例（30.30）

HBeAg（-）CHB

34例

—

34例

10例

34例 9例(26.47)

二、B組對ALT﹥5ⅹULN的HBeAg陽性和陰性的CHB有8/10例（80.00%）和8/9例（88.88%）獲取有HBV-DNA轉陰的療效，而對于ALT＜5ⅹULN的HBeAg陽性和陰性的CHB僅有2/23例(8.69%)和1/25例(4.00%)獲取有HBV-DNA轉陰的療效，相同的治療方法對CHB抗HBV治療呈現HBV-DNA療效的差異存在有統計學意義（P＜0.01）的原因，顯示與ALT異常的水平狀態有關，結果見表2。

三、B組對HBeAg陽性的CHB有10/33例(30.30%))獲取有HBV-DNA轉陰的療效，而對于HBeAg陰性的CHB也有9/34例(26.47%)獲取有HBV-DNA轉陰的療效，相同的治療方法對不同類型的CHB抗HBV治療呈現HBV-DNA療效無統計學意義（P＞0.05）的原因，顯示HBV-DNA獲取轉陰的療效與HBeAg的存在結果無關，與ALT處在異常狀態的結果有關，結果見表2

四、B組對HBV-DNA載量＞105的HBeAg陽性和陰性的CHB 分別僅有2/18例和1/13例獲取有HBV-DNA轉陰的療效，而對HBV-DNA載量＜105的HBeAg陽性和陰性的CHB 則分別有8/11例和8/21例獲取有HBV-DNA轉陰的療效，同樣的治療方法對相同類型的CHB 抗HBV治療呈現HBV-DNA療效的差異存在有統計學意義（P＜0.01）的原因，顯示與HBV-DNA載量有關，結果見表7

五、A組對HBeAg陽性和陰性CHB分別有23/30例(76.66%)和24/29例(82.75%)獲取有HBV-DNA轉陰的療效，而B組對HBeAg陽性和陰性的CHB分別僅有10/33例(30.30%)和9/34例(26.47%)獲取有HBV-DNA轉陰的療效，不同治療方法對相同類型的CHB抗HBV治療呈現HBV-DNA療效的差異存在有統計學意義（P＜0.01）的原因，與非特異性免疫激活藥物的選擇應用的結果有關，結果見表2

六、A組對ALT﹥5ⅹULN的HBeAg陽性和陰性CHB分別有10/11例（90.90%）和8/8例（100%），而B組也分別有8/10例（80.00%）和8/9例（88.88%）獲取有HBV-DNA轉陰的療效，不同治療方法對相同類型的ALT﹥5ⅹULN的CHB抗HBV治療呈現對HBV-DNA的療效無統計學意義（P＞0.05）的原因，雖然顯示與ALT處在顯著異常狀態的結果有關，與非特異性免疫激活藥物的選擇應用無明顯的相關性，但是A組對ALT＜5ⅹULN的HBeAg陽性和陰性CHB分別有13/19例(68.42%)和16/21例(76.19%)獲取有HBV-DNA轉陰的療效，而B組則分別僅有2/23例（(8.69%）和1/25例（4.00%）獲取有HBV-DNA轉陰的療效，不同治療方法對相同類型的ALT＜5ⅹULN的CHB抗HBV治療呈現對HBV-DNA療效的差異存在有統計學意義（P＜0.01）的原因，顯示與ALT無明顯的相關性，與非特異性免疫激活藥物的選擇應用則又有顯著的相關性，結果見表2

表2；A組和B組對HBV-DNA的療效與ALT水平狀態的關系

表2；A組和B組對HBV-DNA的療效與ALT水平狀態的關系

例數 ＜5×ULN HBV-DNA轉陰數 ＞5×ULN HBV-DNA轉陰數

A組

HBeAg陽性的CHB 30例 19例

13例

11例

10例

HBeAg陰性的CHB 29例 21例

16例

8例

8例

B組

HBeAg陽性的CHB 33例 23例

2例

10例

8例

HBeAg陰性的CHB 34例 25例

1例

9例

8例

七、A組對HBeAg陰性的AsC有25/31例（80.64%）獲取有HBV-DNA轉陰的療效，而B組對HBeAg陰性的AsC無一例獲取有HBV-DNA轉陰的療效，不同治療方法對相同類型的AsC抗HBV治療呈現HBV-DNA療效的差異存在有統計學意義（P＜0.01）的原因，顯示與抗HBV藥物和非特異性免疫激活藥物同步聯合應用的結果有關，結果見表3。

八、A組對HBeAg陽性的CHB有23/30例(76.66%)獲取有HBV-DNA轉陰的療效，而對于HBeAg陰性的CHB也有24/29例(82.75%)獲取有HBV-DNA轉陰的療效，相同的治療方法對不同類型的CHB抗HBV治療呈現HBV-DNA療效無統計學意義（P＞0，05）的原因，顯示與HBeAg的存在結果無關，與ALT處在異常的狀態，以及抗HBV藥物和非特異性免疫激活藥物的同步聯合應用的結果有關，結果見表3 。

九、A組對HBeAg陽性的AsC僅有2/35例（5.71%）獲取有HBV-DNA轉陰的療效，而B組對HBeAg陽性的AsC無一例獲取有HBV-DNA轉陰的療效， 不同治療方法對相同類型的AsC抗HBV治療呈現HBV-DNA療效無統計學意義（P＞0，05）的原因，顯示前者僅與HBeAg的存在結果有關，后者則與未應用非特異性免疫激活藥物和HBeAg兩個相關因素的存在結果有關，結果見表1和表3

表3；A組對HBV-DNA的療效與ALT水平狀態的關系

ALT

HBV-DNA

例數 ＜1×ULN ＞2×ULN 復常數 陽性數 轉陰率（%）

HBeAg陽性的AsC 35例

6例

-—

2例

35例

2例(5.71)

HBeAg陰性的AsC 31例

5例

—

5例

31例

25例(80.64)

HBeAg陽性的CHB 30例

—

30例 26例

30例

23例（76.66）

HBeAg陰性的CHB 29例

—

29例 23例

29例

24例(82.75)

十、A組對HBeAg陰性的AsC有25/31例（80.64%）獲取有HBV-DNA轉陰的療效，而對于HBeAg陽性的AsC僅有2/35例（5.71%）獲取有HBV-DNA轉陰的療效，相同的治療方法對不同類型的AsC抗HBV治療呈現HBV-DNA療效的差異存在有統計學意義（P＜0.01）的原因，顯示與HBeAg的存在結果有關，結果見表4

十一、A組對ALT＜1ⅹULN的HBeAg陰性的AsC，ALT﹥2ⅹULN的HBeAg陽性和陰性的CHB分別有25/31例（80.64%），23/30例(76.66%)和24/29例(82.75%)獲取有HBV-DNA轉陰的療效，而B組對ALT＜1ⅹULN的HBeAg陰性的AsC，ALT﹥2ⅹULN的HBeAg陽性和陰性的CHB分別僅為無一例，10/33例(30.30%)和9/34例(26.47%)獲取有HBV-DNA轉陰的療效，不同治療方法對HBeAg陰性的AsC與HBeAg陽性和陰性的CHB抗HBV治療呈現HBV-DNA療效的差異存在有統計學意義（P＜0，01）的原因，與ALT的水平狀態和HBeAg的存在結果無關，與抗HBV藥物和非特異性免疫激活藥物同步聯合應用的結果有關，結果見表4。

表4；不同治療方法對AsC和CHB的HBV-DNA，HBeAg，以及ALT的療效

HBV-DNA

HBeAg

ALT

陽性 轉陰 陽性 轉換

＜1ⅹULN ＞2ⅹULN 復常數

A組

HBeAg（+）AsC 35例 2例 35例 1例

6例

—

2例

HBeAg（-）AsC 31例 25例 —

—

5例

—

5例

HBeAg（+）CHB 30例 23例 30例 21例

—

30例

26例

HBeAg（-）CHB 29例 24例 —

—

—

29例

27例

B組

HBeAg（+）AsC 31例 0例 31例 0例

4例

—

1例

HBeAg（-）AsC 32例 0例 —

—

6例

—

0例

HBeAg（+）CHB 33例 10例 33例 8例

—

33例

13例

HBeAg（-）CHB 34例 9例

—

—

—

34例

10例

十二、A組對HBeAg陽性的AsC治療初期有29/35例（82.85%）獲取有HBV-DNA下降幅度＞2log10的有效結果，而B組對HBeAg陽性的AsC無一例獲取有HBV-DNA下降幅度＞2log10的有效結果，不同治療方法對相同類型的AsC抗HBV治療呈現HBV-DNA有效的療效結果存在有統計學意義（P＜0，01）的原因，顯示與抗HBV藥物和非特異性免疫激活藥物同步選擇應用的結果有關，結果見表5 ，

表5：不同時段兩類治療方法對HBeAg陽性AsC和CHB的HBV-DNA的療效

AsC

CHB

A組

1.5個月

3個月

例數

35

35

無效

6/35

29/35

有效

29/35

6/35

顯效

0/35

0/35

例數

30

30

無效

12/30

7/30

有效

14/30

2/30

顯效

4/30

21/30

4.5個月

35

28/35

6/35

1/35

30

6/30

1/30

23/30

6個月

B組

35

29/35

4/35

2/35

30

5/30

2/30

23/30

1.5個月

30

30/30

—

0/30

33

31/33

—

2/33

3個月

30

30/30

—

0/30

33

28/33

—

5/33

4.5個月

30

30/30

—

0/30

33

25/33

—

8/33

6個月

30

30/30

—

0/30

33

23

十三、A組持續應用至療程結束時有25/35例（71.42%）HBeAg陽性的AsC出現HBV-DNA＞1log10的反彈后果，而對HBeAg陽性的CHB和HBeAg陰性的CHB和AsC無一例出現有HBV-DNA＞1log10反彈的后果，相同的治療方法在同樣的治療時間內呈現HBV-DNA反彈的療效差異存在有統計學意義（P＜0，01）的原因，顯示前者與ALT處在基本正常的狀態和HBeAg未呈現血清轉換的療效結果有關，后者分別與終止HBeAg生成和不存在有HBeAg，以及非特異性免疫激活藥物的選擇應用有關，與ALT的水平狀態無明顯的關系，結果見表5-6 。

表6：不同時段兩類治療方法對HBeAg陰性AsC和CHB的 HBV-DNA的療效

AsC

CHB

例數

無效

有效

顯效

例數

無效

有效

顯效

A組

1.5個月

31

9/31

—

22/31

29

7/29

—

22/29

3個月

31

6/31

—

23/31

29

7/29

—

22/29

4.5個月

3 1

4/31

—

27 /31

29

6/29

—

24/29

6個月

31

6/31

—

25/31

29

5/29

—

24/29

B組

1.5個月

3個月

4.5個月

6個月

32

32

32

32

32 /32

32/32

32/32

32/32

—

—

—

—

0/32

0/32

0/32

0/32

十四、A組對HBeAg陰性的AsC和HBeAg陽性和陰性的CHB獲得HBV-DNA轉陰的療效與HBV-DNA載量無明顯的相關性，而B組對HBeAg陰性的AsC和HBeAg陽性和陰性的呈現HBV-DNA的療效與HBV-DNA的載量存在有無相關性和有明顯相關性的表現，不同治療方法對相同類型的AsC和CHB因HBV-DNA載量所呈現的HBV-DNA療效的差異存在有統計學意義（P＜0，01）的原因，與抗HBV藥物與非特異性免疫激活藥物同步聯合應用；非特異性免疫應答狀態，以及ALT的水平狀態等有關，結果見表7。

表7不同HBV-DNA載量與HBV-DNA療效的關系

＞106

105

＜105

例數

無效

轉陰

例數

無效

轉陰

例數

無效

轉陰

HBeAg（+）

AsC A組

27/35

27/35

0/35

5/35

5/35

0/35

3/35

1/35

2/35

AsC B組

22/30

22/30

0/30

8/30

8/30

0/30

4/30

4/30

0/30

CHB A組

6/30

2/30

4/30

13/30

1/30

12/30

10/30

3/30

7/30

CHB B組

4/33

4/33

0/33

18/33

16/33

2/33

11/33

3/33

8/33

HBeAg（-）

AsC A組

1/31

1/31

0/31

12/31

1/31

11/31

18/31

4/31

14/31

AsC B組

4/.32

4/32

0/32

6/32

6/32

0/32

22/32

22/32

0/32

CHB A組

1/29

1/29

0/29

15/29

2/29

13/29

13/29

2/29

11/29

CHB B組

0/34

討論

HBV感染并由相關性抗原誘導產生的特異性免疫耐受，與HBV感染呈現的慢性化，以及HBeAg陽性的AsC抗HBV治療不能獲得HBV-DNA轉陰的療效等的結果有關，這已被廣泛的認同并成為了全球的共識，但是HBeAg陽性的AsC進展成為CHB呈現免疫狀態的改變認為與特異性免疫應答（部分免疫耐受）被打破的結果有關，除了部分活動明顯的CHB外，CHB持續抗HBV治療（48周）出現了與免疫異常關系并不十分清楚的HBV-DNA獲得有70%左右的高陰轉率，而在同樣的治療時間內與誘導特異性免疫耐受顯著相關的HBeAg則僅有7.5%的低血清轉換率【11】，CHB抗HBV治療呈現的這種療效結果與免疫耐受（部分免疫耐受）被打破的結果并不完全相一致的原因，除了表示HBeAg陽性的AsC進展成為CHB所呈現的免疫應答與特異性免疫應答無直接關系外，HBV感染誘導特異性免疫細胞凋亡所形成的免疫耐受不能獲得自然恢復，而祛除或減輕抑制因子的作用可以使非特異性免疫應答的狀態發生改變并獲得改善或恢復的結果，支持了HBeAg陽性的AsC進展成為CHB，抗HBV治療能夠使CHB獲取HBV-DNA高轉陰率的結果，與免疫有關的相關因素可能與非特異性免疫應答能力獲得提高或改善的表現結果有關。依此我們以抗HBV藥物與中藥（藥物單獨應用）及抗HBV藥物和非特異性免疫激活藥物與中藥同步聯合應用（藥物聯合應用）的治療方式，對這一假設進行了觀察研究，結果發現抗HBV治療獲取HBV-DNA轉陰的療效與HBeAg陽性和HBeAg陰性，AsC和CHB，ALT＜1ⅹULN和ALT﹥2ⅹULN，HBV-DNA載量＞105和HBV-DNA載量＜ 105 ，以及藥物單獨應用和藥物聯合應用等多種因素有顯著地相關性，其中與HBV-DNA獲取轉陰（包括HBeAg血清轉換）療效關系最為緊密的當屬抗HBV藥物與非特異性免疫激活藥物的選擇應用，主要存在有3個方面的依據；

1）對于HBeAg陽性的AsC，藥物單獨應用無一例呈現有HBV-DNA有效及轉陰的療效，而藥物聯合應用雖然最終與藥物單獨應用呈現對HBV-DNA無療效作用的結果無顯著性的差異；即僅有5.71%的患者獲取有HBV-DNA轉陰的療效，但是治療初期（1.5個月）則有使絕大多數病例出現HBV-DNA下降幅度＞2log10的有效結果，不同治療方法對HBV-DNA療效的比對研究，不僅表明了HBeAg陽性的AsC抗HBV治療獲取HBV-DNA轉陰的療效，與非特異性免疫應答能力的提高或和/或HBeAg呈現血清轉換的療效有關，而且更為重要的是由非特異性免疫低應答，HBV-DNA，HBeAg，以及特異性免疫耐受構成的HBeAg陽性的AsC，4個相關因素；即非特異性免疫低應答與HBV-DNA，HBV-DNA與HBeAg，以及HBeAg與特異性免疫耐受以“對應”關系的形式存在，并以此為基礎將3種“對應”關系串聯在一起構成復雜的“連環”或“連鎖”的關系，形成與HBV生存有關的相互影響，相互制約，以及相互依賴的關系，構成了藥物單獨應用因不能解決與之存在有“對應”關系的另一相關因素的治療問題，而藥物聯合應用因不能獲取HBeAg血清轉換的療效（免疫背景因素不同），以及HBeAg的存在又有阻礙抗HBV治療獲取HBV-DNA轉陰療效的作用（對HBV-DNA的保護作用），是導致兩種治療方法最終均不能使HBeAg陽性的AsC獲取HBV-DNA轉陰療效的原因所在。

2）對于HBeAg陰性的AsC，藥物單獨應用同樣存在有無一例呈現有HBV-DNA轉陰的療效問題，但不同的是藥物聯合應用則可以使80.64%的HBeAg陰性的AsC短期內（1.5個月）即可獲取HBV-DNA轉陰的療效。兩種治療方法對HBeAg陰性的AsC抗HBV治療呈現HBV-DNA療效的反差結果，不僅驗證了抗HBV治療獲取HBV-DNA轉陰的療效僅與非特異性免疫應答和HBV-DNA兩個相關因素有直接的關系，HBV-DNA構成免疫異常的表現形式與非特異性免疫處在低應答狀態的結果有關，藥物單獨應用不能獲取HBV-DNA轉陰的療效與抗HBV治療不伴隨有非特異性免疫應答能力的提高或改善的結果有關，而且更為重要的是HBV-DNA與非特異性免疫應答以“對應”關系的形式存在，形成的HBV-DNA與非特異性免疫應答即存在有相互“影響”或“制約”的關系，又存在療效“互補”和“依賴”的關系，是藥物單獨和藥物聯合應用不能及能夠使HBeAg陰性的AsC獲取HBV-DNA轉陰療效的原因所在，同時也驗證了HBeAg極其誘導產生的特異性免疫耐受對抗HBV治療僅起到“影響”HBV-DNA獲取轉陰的療效作用，特異性免疫耐受與AsC抗HBV治療獲取HBV-DNA轉陰的療效并不存在有“因果”關系。

3）對于HBeAg陽性和陰性的CHB，藥物聯合應用除基本解決了藥物單獨應用時存在的對HBV-DNA無轉陰的療效，療效作用受限，以及轉陰率低的問題等，結果相當于藥物單獨應用對谷丙轉氨酶＞5×ULN 的CHB所呈現的HBV-DNA轉陰的療效外，由于ALT獲得復常和感染獲得康復的原因與HBV-DNA獲得清除的結果有關，HBV-DNA獲得清除的原因與非特異性免疫應答狀態發生改變的結果有關，而非特異性免疫應答狀態發生改變的原因又與ALT出現異常的結果有關，又由于HBV-DNA獲得轉陰的療效需要建立在HBeAg發生血清轉換的基礎上，HBeAg呈現血清轉換的療效需要建立在谷丙轉氨酶處在異常狀態的基礎上，以及谷丙轉氨酶處在異常狀態需要建立在非特異性免疫應答獲得提高或改善的基礎上，所以兩方面的相關結果致使藥物聯合應用能夠使大多數HBeAg陽性和陰性的CHB獲取HBV-DNA轉陰的原因或機制，除了與藥物聯合應用能夠同步解決HBV-DNA和非特異性免疫低應答的治療問題有直接的關系外，藥物聯合應用對有免疫應答的HBeAg陽性的CHB呈現為免疫強化作用，并通過促使野生型乙肝病毒突變成為前C區變異株的途徑，終止HBeAg生成并呈現HBeAg血清轉換的方式，解除HBeAg對抗HBV治療的影響作用，是HBeAg陽性的CHB能夠獲取HBV-DNA轉陰療效的原因所在等。

綜上所述HBV-DNA與非特異性免疫應答存在有“對應”的關系，是藥物聯合應用可以使絕大多數僅存在有這兩個相關因素的HBeAg陰性的AsC和CHB獲取HBV-DNA轉陰的療效，并顯示與ALT水平狀態無關的重要原因，而由4個相關因素構成的HBeAg陽性的AsC和CHB，應用同樣的治療方法呈現對HBV-DNA的療效則存在有非常顯著的差異，其中HBeAg陽性的CHB能夠獲取HBV-DNA轉陰療效的原因，與非特異性免疫應答狀態發生改變，ALT處在異常的狀態，以及HBeAg呈現血清轉換的結果有關，而HBeAg陽性的AsC很少呈現有HBV-DNA轉陰療效的原因，顯然與非特異性免疫處在低應答和ALT處在正常的狀態，以及HBeAg不能獲得血清轉換的療效有關。因此深入研究ALT處在正常和異常狀態的HBeAg陽性AsC和CHB的免疫狀態，建立相關性免疫檢測指標，開發更為有效的非特異性免疫激活藥物（即提升非特異性免疫的壓力作用），以及模擬免疫狀態的變化制定治療方案等，將成為最終解決AsC抗HBV治療問題的重要研究課題。

參考文獻

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【9】姚光弼等，拉米夫定治療慢性乙型肝炎病人的長期療效，中華肝臟病雜志。1999，7；80-83

篇6

 

N. Roshani , M. J. Valadan Zouj , Y. Rezaei , M.Nikfar

 

摘要：利用遙感數據特性來判讀冰雪信息是獲得水文參數的新方法。為了獲取冰雪信息的特性，目前用于觀測的氣象臺站的數量是遠遠不夠的。本文通過使用遠程遙感數據來消除這些缺陷。冰雪具有不同于絕大多數地物的光譜反射率特性，但是也有類似于云的反射特性。這可以用中紅外波段來區分它們。本文主要論述了雪蓋面積的提取，遙感影像積雪的判讀等方面的研究。在這項研究中，我們使用地球資源衛星圖像資料。

關鍵詞：水文學  遙感技術  積雪制圖  信息提取  雪蓋面積

 

1 引言

通常，水文學家都想知道在某一山地有多少水以雪的形式存儲，有多少水以液態形式儲存。一般來說，這些指標都是難以被定量測量的，尤其是在山區（Najafzadeh，Abrishamchi，Tajrishi，2004年）。但是隨著科技的進步，遙感技術正被廣泛的用于各種極端天氣下積雪的測量。遙感（RS）和地理信息系統（GIS）是兩個正在越來越多地被用在冰雪研究的新技術。它們可用于觀測積雪變化，通過結合氣象資料分析，進行必要的向上或向下擴展研究，提出水文變化的反演模型。遙感提供了諸如提取雪蓋面積和積雪水量的估測等方面的數據獲取的優勢。而這些數據對于融雪徑流實時預報來說具有決定因素。

我們應該知道利用雪和冰在不同波段的反射來獲取水文參數的遙感技術。為了利用遙感技術在水文上的應用，研究的資料應采用合適的圖像。因此，我們應該界定標準，來選擇一個合適的傳感器。

據了解，將遙感、地理信息系統和適當的水文模型綜合應用能夠進行有效的水資源管理，能源生產和防洪減災準確的估計（Tekel，2005年）。

在本文中，我們研究了遙感在獲取水文所需參數方面的能力。為了達到這個目的，首先，考慮冰和雪的電磁波譜反射率的特性。其次，選擇合適的標準傳感器的解釋。最后，對結果進行討論。

2 冰雪的電磁波譜特性

考慮到積雪在電磁波譜的特性，在研究冰雪變化中，使用水資源遙感數據。在積雪研究波段的選擇中，主要以可見光，紅外和微波為主。

2.1 可見光和近紅外波段

人們眼睛看到的新雪是白色的。這是因為雪在人眼敏感的波長范圍（大概在0.4µm-0.65µm）具有較高的反射率。當新雪的反射率在可見光波段和紅外波段下降時說明雪開始變老，而反射率的降低主要是由于諸如灰塵、花粉和大氣氣溶膠粒子等污染物的影響。在研究積雪中，通常使用可見光和近紅外遙感數據的好處是因為圖像較容易被解譯。不過盡管積雪在一定程度上可以容易的被提取出來，但關于雪的含水量信息卻很難獲得(Tekel ,2005)。

2.2 熱紅外波段

熱紅外遙感數據相對于其他波段遙感數據目前很少被用于來測量積雪特性。因為我們應該認識到積雪的輻射光譜，以確定雪的溫度。盡管收到一些限制，但是熱紅外遙感數據在判讀有雪區和無雪區的邊界時是很有用處的（Rezaei,2004年）。而像可見光和近紅外遙感圖像一樣，云會對熱紅外圖像的可用性造成影響。但是如果有云的話，云上的氣溫也可被測量的（Tekel,2005）。

2.3 微波波段

微波波段和微波傳感器的大多數應用程序都對氣候條件敏感。事實上，積雪的物理特性決定了它的微波性能。從性質影響的積雪微波響應包括：深度和水當量、液態水含量、密度、，顆粒大小和形狀、溫度、各層的地表覆蓋物。由于積雪響應與它的狀態變化有關，因此定期監測可被允許。從天氣條件和測量時間上看，微波成像方面的優勢是明顯的，微波具有全天時全天候成像的特點。

在大流域，微波圖像已被用來分析積雪和深度。然而，它們較低的空間分辨率降低了其在山區流域的可用性（Tekel,2005年）。

此外，微波的感應器可以穿透大雪，并獲取有關它的信息，這是光學傳感器不具備的能力。主動微波的傳感器（例如合成孔徑雷達）比被動微波傳感器具有更好的空間分辨率，但需要更多的設備支持。

3 遙感傳感器的選擇

在降低成本和大覆蓋范圍水文應用中使星載遙感是比較受歡迎的選擇（Samantha, 2004）。衛星平臺的選擇主要標準是空間、時間分辨率，盆地面積和氣候條件等。利用遙感技術在進行積雪監測時，獲取一個無云天氣情況下的遙感圖像是非常重要的優勢。從這個意義上說，地球資源衛星和NOAA衛星圖像比飛機數據要好的多。盡管現在NOAA衛星可以在小規模的地區分析，但由于其具有的空間分辨率，已經存在著許多成功的應用。陸地衛星也可用于小流域地區。然而，無論諾阿和地球資源衛星，它使用可見光和近紅外波段的電磁頻譜時，云的影響都是主要問題。雖然熱紅外波段不能穿透云層，但它們可被用于在夜間獲取無云圖像的可能性。

一種解決云問題方法是用被動或主動的微波數據。這兩者都可以在夜間或白天獲取。然而即使云問題被解決了，遙感圖像的解譯則是比光學圖像更加困難的問題。微波圖像判讀困難主要是由于這些圖像是從某一高度獲得的地表或地下地物屬性。

4 研究區概述

AlamChal冰川位于伊朗北部附近的馬贊達蘭省。AlamChal冰川是伊朗一座重要的冰川，其高程范圍在3700m到4250m之間，其最大長度達到4.5km，最大寬度為2.25km。

5 研究方法與資料

在本文是基于ENVI軟件利用陸地衛星數據及IRS_LISS圖像進行積雪研究的。IRS_LISS影像波段不能反映積雪反射率，因為其使用的波段中沒有合適的。但是利用陸地衛星的遙感數據，可以進行區分有雪區邊界和無雪區邊界。要獲取積雪信息，我們通過使用歸一化積雪指數NDSI進行提取。歸一化積雪指數計算公式如下：

                 NDSI = [CH(b4)-CH(b6)]/[CH(b4)+CH(b6)]

式中，b4（545-564μm）和b6（1638-1652μm）為MODIS數據的可見光和短紅外波段。

而且我們可以通過使用K-means非監督分類方法獲取冰雪覆蓋區面積。從陸地衛星數據上我們計算得到積雪覆蓋面積為4.6km2。

5.1 新雪的提取

如上所述，雪在可見光區的高反射率而連續的新雪在紅外波段的高反射率。要獲得新雪信息，利用陸地衛星數據的第2和第4**的積雪的光譜反射率進行積雪識別。如下圖所示，紅色區域顯示的即為新雪。

5.2 積雪的解譯

如前所述，積雪在位于陸地衛星數據第4波段和第5波段中有個積雪反射率非常低的區域。我們選擇第4波段和第5波段具有反射率低的成雪區域進行解譯。如下圖所示，綠色區域顯示的即為成雪。

6 結果分析

獲取遙感積雪數據最重要的參數是雪蓋面積（SCA）。只是通過地面觀測來估計雪蓋面積是非常困難的，但是運用遙感影像數據則比較容易獲取。

（1）衛星圖像在計算雪蓋面積以及山區和其他地區的冰川水文參數時具有很高的性能。

（2）對大規模流域的積雪進行監測時，MODIS和NOAA衛星圖像是合適的。但對小規模流域積雪進行監測時，陸地衛星的影像是合適的，因為它的分辨率高于MODIS和NOAA衛星圖像的空間分辨率。

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關鍵詞 小波變換；遙感圖像；高頻信息；圖像處理

中圖分類號TP7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）47-0220-02

基于小波變換的遙感圖像是處理高頻信息形態數據源的主要方法之一，通過對基于小波變換圖像技術的分析,總結了基于單小波遙感圖像的基本方法和每種方法的優缺點，以及在分析小波圖像和小波標架變換的基礎上，提出了基于小波變換的圖像算法和小波標架變換的圖像算法。

1 壓縮感知的基本原理

以小波為基的壓縮感知的基本原理圖像壓縮處理對于航空、航天、軍事偵察、災害預報等許多領域至關重要,針對遙感圖像噪聲大、邊界不清楚等問題,提出了應用小波變換對遙感圖像進行壓縮感知和邊緣檢測處理的方法。

1.1基于小波變換的邊緣檢測原理

以小波為基的圖像壓縮處理是技術關鍵的之一，尋求性能良好的壓縮方法是一個重要的研究領域，通過對小波基設誅預濾波器構造以及圖像處理中的問題分析，是解決圖像處理的有效途徑。因此，遙感圖像的先驗模型對于圖像的視覺處理至關重要，對于圖像的先驗模型從多個角度進行研究，其代表主要有統計方法、 正則化幾何建模方法和稀疏表示方法。

小波變換圖像融合是將同一場景中多幅圖像的互補信息合并成一幅新圖像,以便更好地對場景進行觀察和理解，為遙感圖像提供一種加精確的分析方法，在研究小波變換特性的基礎上,提出基于小波變換的圖像融合方法。實驗證明,該方法具有很好的融合效果。隨著小波變換體技術的發展,小波變換數字技術已成為一個研究熱點。在分析小波變換數字的基礎上,提出基于提升格式小波變換的數字水印算法,該算法在對圖像處理方面達到較好的效果。

1.2基于小波變換的圖像數據壓縮原理

隨著現代信息社會對通信業務要求的不斷增長,基于小波變換的圖像數據壓縮原理與通信網容量的矛盾日益突出。特別是具有龐大數據量的數字圖像通信,更難以傳輸與存儲,極大地制約了圖像通信的發展,已成為圖像通信發展中的瓶頸問題。圖像壓縮編碼的目的就是要以盡量少的比特數表征圖像,同時保持復原圖像的質量,使它符合特定應用場合的要求。

基于小波變換的圖像數據壓縮原理是圖像數據壓縮發展史上一個新的里程碑，它在頻率和位置上都是可變的，非常適合分析瞬態信號。當分析低頻信號時其時窗很大，而分析高頻信號時其時窗很小，這恰恰符合實際問題中高頻信號的持續時間短、低頻信號的持續時間長的自然規律。

2 以小波基為稀疏基的圖像壓縮處理方法

根據遙感圖像中的不同地貌具有不同的頻譜特性,人工建筑區相對其他區域具有較高的頻率,提出了基于小波變換和數學形態學的遙感圖像人工建筑區提取算法。

2.1對遙感圖像進行小波變換壓縮處理

將不同地貌的信息轉換到不同頻帶,再對高頻信息進行融合，并將融合后的高頻信息中幅度變化劇烈的區域看作遙感圖像的“山峰”,變化平穩的區域看作遙感圖像的“盆地”,最后采用形態學重建的方法提取人工圖像的壓縮圖像,實驗結果表明,該算法具有快速性和準確性的特點。

目前遙感圖像的種類繁多,針對中高分辨率的可見光成像的遙感圖像進行分析發現,在遙感圖像中不同的地貌呈現出不同的規律,在圖像上的表現形式就是具有不同的紋理,所以對遙感圖像的紋理進行粗分割，實際上就是對圖像中地貌的一種粗分類,紋理分割的主要任務是將圖像進行劃分。

2.2遙感圖像頻率分布處理

以小波基為稀疏基的圖像壓縮處理相對低頻，景物處于相對高頻。根據小波變換多分辨率特點,圖像經多層小波分解,得到的低層細節系數代表圖像的相對高頻部分,高層細節系數代表圖像的相對低頻部分。提出通過增大圖像的高頻細節系數,減小低頻細節系數。利用視覺評價、平均梯度等方法評價實驗結果,表明分析遙感圖像頻率算法的有效性。

遙感圖像頻率分布的特征一般主要有多光譜圖像去云、多副圖像疊加、云多傳感器圖像融合，遙感成像小波系數分辨率分析圖像處理的成像過程中,由于高層細節系數的遮擋使獲得的遙感圖像變得模糊。運用圖像處理技術,研究如何有效去除影響,成為了提高遙感數據利用率的必要途徑。

3 遙感圖像壓縮處理的質量評價

3.1遙感圖像壓縮處理的質量評價

與小波相比遙感圖像壓縮處理的質量評價，不僅具有小波的多分辨率特性和時頻特性，還具有很好的方向性和各向異性。小波的支撐域邊長在該尺度下的基函數支撐域的縱橫比可以任意選擇，基函數的支撐域來逼近曲線的過程，由于它的基函數的支撐域表現為“長方形”，因而是一種更為有效稀疏的表示法。與二維可分離小波基函數的方向支撐域的各向同性不同，其支撐域表現出來的是各向異性的特點。

遙感圖像壓縮處理的質量評價表示方法都是采用單一基，另外一條遙感圖像壓縮處理的質量評價表示的途徑是，基函數原子庫的圖像系統。通過遙感信號在完備庫上的分解,用來表示信號可適應本身的特點，靈活選取以得到遙感壓縮圖像。小波分析用于平穩信號和圖像的處理優于傳統的傅里葉變換，已被許多應用領域的事實所證實。

3.2壓縮感知處理的形態分量方法分析

基于壓縮感知處理的形態分量方法的圖像分解，較好的結合了變分方法和稀疏表示方法兩類圖像分解的優點，為圖像處理問題提供了良好的處理機制。首先從關于圖像形態分量分解的變分方法來看，研究朝著對圖像結構和紋理等形態成分刻畫更精細方向發展。通過關于壓縮感知處理的形態分量結構和紋理分量的有效分離，由于目前所涉及的表示的主要有正交系統。隨著壓縮感知處理的形態分量表示理論的發展，通過不同的分類表示、稀疏性度量和正則化方法，可以導出不同的圖像形態分量分析算法。

4結論

小波變換在遙感圖像處理中的應用是近年迅速發展起來的新興學科，具有深刻的理論意義和廣泛的應用范圍。小波變換在遙感圖像處理中的應用是一種信號的時間尺度分析方法，它具有多分辨分析的特點，而且在時頻兩域都具有表征信號局部特征的能力。

參考文獻

[1]王仁.小波變換在遙感圖像處理中應用思考[J].北京技術，2009(11).

篇8

【關鍵詞】Worldview-2;高分辨率;遙感地質

0 引言

遙感是20世紀60年代迅速發展起來的一門綜合性探測地球表面及其它星球表面的技術，自產生以來，由于其包含信息量豐富，具宏觀觀測、動態監測特征，且耗時短、經濟實惠，在城市規劃、環境保護、地質勘探、農業、林業、軍事等各個領域得到廣泛應用。自遙感技術被引進地質調查工作，在其中扮演了重要的角色，不僅提高了地質研究的理論水平和制圖精度，也提高了工作效率和成果質量，同時節約了經費[1-2]。

進入21世紀，隨著航天遙感技術和衛星傳感器技術的飛速發展，高空間分辨率遙感數據（空間分辨率達到厘米級）逐漸進入國民生產生活的各個領域，如土地利用現狀調查及動態監測[3-4]、植被種類識別[5]、地質災害監測[6-7]以及事故搜索營救（如馬航失聯飛機搜索）等。地質方面，在“重要成礦帶礦產資源綜合調查”項目中得到應用，并取得顯著成果。高分辨率數據的應用使遙感技術在宏觀觀測基礎上，更兼具了微觀觀測的特性，信息量顯著提高，為地質礦產調查工作帶來了新的機遇。但是高空間分辨率遙感數據在區域地質礦產調查中的應用尚不夠成熟，現將實際工作中遇到的幾個問題做如下探討。

1 數據選擇

目前地質調查中常用高分辨率數據有Worldview-2、QuickBird、GeoEye-1、IKONOS、Pleiades、spot等類型，各數據參數如表1所示。

Worldview-2遙感數據與其他高分辨率數據相比，除具相對較高的空間分辨率（全色分辨率46cm）及其他衛星具備的4個常見的波段外（藍色波段：450～510 nm;綠色波段：510～580 nm;紅色波段：630～690 nm;近紅外波段：770～895 nm），還提供了其他4個彩色波段，包括： 海岸波段（400～450nm），黃色波段（585～625 nm），紅色邊緣波段（705～745 nm），近紅外2波段（860～1040nm），增加了數據的波譜分辨率（圖1，Worldview-2、QuickBird等高分辨率數據波段對比），使得Worldview-2數據兼具高分辨率數據與多光譜數據特性，信息量明顯增大。

經西部成礦帶遙感綜合調查中實際應用，我們認為Worldview-2數據得益于其相對寬廣的波譜范圍，在各類高分數據中對地物識別能力的提高相對明顯，可選擇、組合的波段較多也提高了地學應用的有效性。但其軌道高度較高（770km），影像的垂向分辨效果受到一定限制，一些基巖區的巖性構造判別需結合低軌的QuickBird數據進行（450km）。

因此，高空間分辨率數據在對巖石、地層等地質信息解析時需靈活配置，但應重點依托Worldview-2數據，這樣將更好的提高地質工作效率與工作質量。

2 遙感數據處理

高分辨率遙感影像的應用使遙感數據的幾何精度和信息量呈幾何級數增長，同時也給數據處理帶來新的挑戰。高分遙感數據處理主要包括數據預處理、彩色合成、正射糾正、數據融合與圖像增強等方面。

預處理：主要包括大氣校正、幾何糾正、輻射校正等內容，以消除天氣、衛星擾動、大氣散射等因素的影響。

彩色合成：主要利用數據波段間的相關系數及最小值求取結果，根據均值相近、方差最大、相關系數最小的波段組合選取原則，確定影像的波段最優組合方案。

正射校正：WorldView-2數據正射校正采用RPC+DEM+GCP方法進行處理，RPC即有理函數模型，DEM為高程數據，GCP為地面控制點，包括多光譜數據和全色數據的正射處理。

數據融合：高分變率數據融合方法主要有HIS變換、GS變換、主成分分析法（PCA）、小波（Wavelet）變換，pansharpen變換等[8]。通過融合數據多光譜影像與全色影像，可達到二者優勢互補的作用，即保證多光譜數據的光譜分辨率，又使其空間分辨率得到增強。

但是，高分辨率數據僅僅做上述處理就拿來做地質解譯是遠遠不夠的。實際應用中我們發現，高分辨率數據需重點做好圖像增強工作，并針對山區普遍存在的山體陰影區做一些技術處理，這對提高高分辨率數據的地質解析力效果明顯。

2.1 圖像增強

遙感圖像增強處理可選擇波段組合法、比值組合法、主成分分析法、HIS彩色空間變換法和融合技術等，使需要的專題因子信息得到突出，擴大不同影像特征之間的差別，提高對圖像的解譯和分析能力（圖2）。

WV-2數據862波段融合并經DEM校正圖（左）與經上下頻率截除拉伸、色調空間轉換增強圖（右）

2.2 陰影區處理

高分變率數據衛星具有低軌道、側掃描特性，山區影像上不可避免地出現一些陰坡陰影區，為提高連續陰坡區可解譯程度而不破壞全區影像色調影紋特征，圖像處理過程中對連續陰坡區須進行掩膜+低頻擴展處理（圖3）。

3 高分辨率數據地質應用

WorldView-2數據具高分辨率與多光譜雙重性質，信息量非常豐富，實際應用中如何充分挖掘其所蘊含的地質信息，是地質應用的難點所在。

3.1 多組影像合成比對解譯

遙感解譯若只在彩色合成好的影像上進行，WorldView-2多波段信息損失在所難免，難以充分挖掘數據所具有的豐富地質信息，實際工作中我們采用靈活的融合方式，針對具體巖性進行多組影像合成做比對解譯，并對解譯目標信息實施針對性增強處理，可有效的挖掘地質信息（圖4，WorldView-2數據在同一地區的不同融合方式顯示效果對比圖）。

3.2 利用巖石實測波譜制取針對目標的專題影像

多組影像合成比對解譯雖能有效的挖掘地質信息，但同時使解譯工作強度呈幾何級數增強，為減少解譯工作量，可通過巖石波譜，尋找在Worldview-2數據上各目標巖石的光譜響應特征，并據此鎖定目標巖石在整個波譜段上的吸收-反射高值區間，制取針對目標巖石的不同波段組合的專題圖像。這在某些解譯窗口上進行即時的、針對性明確的圖像處理時尤其有用。

但該方法選擇波段融合方式并非對任何巖石或任何地區均有效，巖石波譜與影像波譜之間的關系存在眾多變量，仍須加強研究，如對解譯區的主要巖石進行波譜實測，以實測結果作為實現影像上的巖性識別提取的依據之一。如根據巖石波譜實測結果進行分析，西昆侖塔縣地區灰白色斑狀花崗巖識別的有利波段組合為842（圖5）。

3.3 多源數據綜合應用

“重要成礦帶礦產資源綜合調查”工作中，應用了ETM、aster、Worldview-2、QuickBird等多源數據，建立了高中低分辨率數據協作機制[9]，地質解譯由低分（ETM+、Aster）到高分（Worldview-2、QuickBird）、由宏觀到局部逐步展開，實現了調查區遙感地質信息的充分提取。

李淑琴等[10] 提出的不同光譜特性和不同的空間分辨率遙感數據融合方法，可充分發揮各數據優勢，達到圖像信息上的互補，提高了遙感影像判讀的精度和可靠性。

3.4 地質應用效果分析

WorldView-2等高分辨率遙感數據具有豐富空間紋理信息與色彩信息，能夠較好的辨別巖性[11]，劃分第四紀成因類型，圈定巖脈，識別層理、節理、劈理、小斷裂等構造[12]，還可圈定地表出露的礦化蝕變帶[13]及礦化體[14]，為地質礦產調查提供豐富的基礎信息（圖6，高分辨率遙感解譯與1：20萬地質圖信息量對比），從而節省野外工作量，提升地質調查的效率。

4 結論

4.1 通過多種高分辨率遙感數據參數對比，認為地質調查工作中需靈活配置高分辨率數據，應重點依托Worldview-2數據，這樣將更好的提高地質工作效率與工作質量。

4.2 對高分辨遙感數據處理，應在常規處理基礎上，重點加強圖像增強與山體陰影處理，以提高高分辨率數據的地質解析力。

4.3 WorldView-2數據具高分辨率與多光譜雙重性質，信息量非常豐富，遙感地質解譯中采用靈活的融合方式，針對具體巖性進行多組影像合成做比對解譯，可有效的挖掘地質信息。

4.4 利用巖石實測波譜制取針對目標的專題影像，作為實現影像上的巖性識別提取的依據之一，可提高地質解譯準確性與工作效率。但巖石波譜與影像波譜之間的關系存在眾多變量，需要遙感地質工作者不斷探索。

4.5 高、中、低分辨率數據協作應用與多源數據融合方法可充分發揮各數據優勢，達到圖像信息上的互補，實現遙感地質信息的充分提取，提高遙感影像判讀的精度和可靠性。

4.6 WorldView-2數據具有豐富空間紋理信息與色彩信息，能夠較好的提取地質信息，可為地質礦產調查提供豐富的基礎資料。隨著高分辨率數據應用方法的不斷成熟，其在地質礦產調查中的作用將更為突出。

高分辨率數據在地質礦產調查中仍處于探索階段，如何合理科學的應用高分辨率遙感數據服務于地質找礦，仍是遙感地質工作者需要探索的重要方向。

【參考文獻】

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[4]燕琴，張繼賢等.IKONOS數據在土地利用動態監測中的應用方法研究[J].測繪科學，2002，27（2）.

[5]李姍姍，田慶久.基于GeoEye-1影像光譜特性的紅樹林冠層種類識別[J].光譜學與光譜分析，2013，33（1）.

[6]曾濤，楊武年等.面向對象的高空間分辨率遙感影像信息提取：汶川地震城市震害房屋案例研究[J].自然災害學報，2010，19（5）：81-87.

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[8]李丹，甘宇亮等.基于WorldView-2衛星的影像融合處理技術研究[C]//第十三屆華東六省一市測繪學會學術交流會.

[9]張磊，包平.高分辨率影像數據在遙感地質調查中的應用[J].科技視界，2012（29）.

[10]李淑琴，李華.高分辨率遙感影像融合方法應用研究[J].河南水利與南水北調，2012（16）.

[11]金劍，田淑芳等.基于地物光譜分析的WorldView-2 數據巖性識別：以新疆烏魯克薩依地區為例[J].現代地質，2013，27（2）.

[12]趙佳楠，田淑芳.新疆塔什庫爾干地區柯崗斷裂性質及遙感地質解譯[J].新疆地質，2013，31（2）.

篇9

關鍵詞： 高光譜分類； 組合光譜特征； 光譜導數特征； 導數光譜技術

中圖分類號： TN919?34； TP751.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）14?0104?04

Research on combinational spectral features of hyperspectral images

CHANG Wen?juan， HE Ming?yi

（Earth Observation Research Center， Shaanxi Key Lab of Information Acquisition and Processing， Northwestern Polytechnical University， Xi’an 710129， China）

Abstract： The spectral characteristic curves of typical vegetation， minerals， soil and water body， and similarities and differences of their first?order and second?order derivatives are analyzed. The research demonstrates that the relevant characteristics of the reflection peak and the absorption valley bands of hyperspectral spectral characteristic curves can be quickly obtained by analysis and spectrum derivative technology， and there are different sensitive bands between original spectral curve and various order spectral derivative curves of different categories objectives. Therefore， it is proposed that the composition of these sensitive bands of hyperspectral original data and each order derivative curve can constitute combinational spectral features to optimize the performance of hyperspectral features and reduce the classification difficulty. The experimental results show that this combinational spectral features can realize the effective classification of hyperspectral images.

Keywords： hyperspectral classification； combinational spectral feature； spectrum derivative feature； derivative spectrum technology

0 引 言

近年來，高光譜遙感數據處理受到特別關注，IEEE高光譜遙感圖像與信號處理?遙感進化（IEEE Workshop on Hyperspectral Image and Signal Processing ?Evolutional Remote Sensing，WHISPERS1）2009在法國召開首屆大會，第4屆大會于2012年6月在上海召開，IEEE遙感學報、傳感器學報及圖像處理學報等近來先后出版了有關高光譜遙感數據處理的多個專輯[1?4]。

高光譜遙感影像具有光譜分辨率高及圖譜合一等特點，包含了豐富的空間、輻射和光譜三類直接信息，提供了比多光譜傳感器更豐富和更精確的光譜信息，極大地提高了對目標與環境的識別能力，可有效地用于目標及環境的全像素、單像素、甚至亞像素級分類、識別與混合成分分析。

高光譜分類是高光譜數據分析和信息提取的重要工具，在當前乃至今后一段時間內都將是遙感領域的研究熱點。與傳統分類方法相比，高光譜分類面臨的兩個主要問題是：一是光譜分辨率高、光譜曲線近乎連續、數據量大、數據冗余嚴重、譜間相關性強；另一是空間分辨率有限、存在大量混合像元，“Hughes”現象凸現。影響目標分類與識別結果的主要因素包括3個方面：

（1）問題本身的復雜度，包括目標形態及尺寸，特別是目標材料對光譜的吸收、反射及散射特性，以及所處的時空、電磁及氣象等環境情況；

（2）描述目標的高光譜圖像特征的性能；

（3）分類器的分類能力與推廣性。因此，高光譜特征中新信息的挖掘和高性能計算的技術在高光譜圖像分析系統中變得非常重要。本文主要討論優化高光譜圖像特征的性能來提高高光譜遙感數據分類性能。

優化高光譜特征的方法有多種，其中一種有效的方法是從原始高光譜數據中尋找最有用的特征信息來挖掘有利于分類的光譜特征，譬如（1）采用從高光譜遙感數據中選擇或保留敏感的有代表性的波段形成的數據集，稱為特征選擇或波段選擇；（2）將高光譜遙感數據中經過某種測度指標和變換形成的新的數據集，稱為特征提取。

另外一種優化高光譜特征的方法是使用附加信息，通常組合多種特征都能得到良好的分類性能。大多數高光譜處理技術的傳統方法通常僅僅使用圖像的光譜強度信息。近年來，已有研究人員在高光譜數據處理中利用從高光譜遙感原始數據中通過導數光譜技術提取的光譜梯度特征。在高光譜遙感特征分析等數據處理中，利用光譜梯度特征作為附加信息可以提升高光譜處理的性能。Wessman等使用森林光譜的一階、二階導數對樹冠化學成分進行研究，并確定樹冠化學成分與生物量以及導數光譜數據相關最密切的波段組合[5?6]。Demetriades?shah等綜述了遙感中高分辨率導數光譜的應用潛力[7]。童慶禧等利用導數光譜分析方法對鄱陽湖濕地進行了生物量填圖[8]。Tsai等研究了在高光譜數據分析中應用導數信息探測光譜特征[9]。Chang等提出使用光譜導數來提高光譜識別和鑒定的性能，提出一種稱作光譜導數特征編碼的方法用于高光譜特征分析[10]。

1 組合光譜特征

1.1 導數光譜技術

導數光譜（Derivative Spectrum）技術來源于測譜學，利用相鄰波段間的梯度變化特征化高光譜光譜的變化信息，是分析高光譜遙感數據較為常用的一種有效技術和強有力的波形分析手段。采用如下公式分別計算光譜反射率的一階、二階和三階導數：

（1）

（2）

（3）

式中：是波段i的波長值；；；分別是波長處的一階、二階、三階導數；是波長的光譜反射率；是波長到的波段間隔。導數光譜技術具有一系列優越性：

導數光譜技術通過數學模擬反射光譜，計算不同階數的微分值以便迅速地確定光譜彎曲點及最大最小反射率的波長位置，強調曲線的變化和壓縮均值的影響。一般用的較多的是一階或二階導數技術。利用不同階數的導數光譜則可以提取吸收波段的位置信息。對原始光譜反射率求解一階導數光譜，即光譜曲線的斜率值，可以反映原始光譜曲線的變化速率，正極值處代表的是反射率增速最大的波段，負極值則是反射率減速最大的波段。而在一階導數的基礎上可以進一步計算二階導數光譜，反映原始光譜曲線的曲率變化，正值代表反射率吸收區域，即“凹形”光譜曲線處，負值代表反射率反射區域，即“凸形”光譜曲線處。

導數光譜技術可以消除光譜數據之間的系統誤差、減弱大氣輻射、散射和吸收對目標光譜特征的影響，以便提取可識別地物的光譜吸收峰參數；亦可分辨重疊光譜，減緩光譜失真，去除背景噪聲或不理想的信息影響，因而可能得到更好的精度。

1.2 組合光譜特征

物質的光譜特性是由物質本身包含的原子、分子與電磁波的關系所決定的，因此分析物質的光譜特性曲線是識別物質的有效手段。地物光譜特性研究在高光譜遙感技術及應用的研究發展中占有重要地位。根據地物的光譜特性不同可將地物分成植被、巖礦、土壤、水體和人工地物五大類。在給定目標情況下，根據光譜曲線上各個物體的特點，例如吸收譜、峰值譜及敏感譜等特點，可以用較少的譜段來有效區分并鑒別出各種目標，通常把這樣的譜段組合稱為目標的光譜特征。

由于組合多種特征作為優化的特征通常可以取得更好的分類性能，而且導數光譜技術雖是高光譜特征分析的有效手段，但是光譜梯度特征通常包含的信息量較少，致使僅僅使用光譜梯度特征的高光譜圖像分類性能較差。因此本文提出組合光譜強度特征和導數特征作為組合光譜特征來提升高光譜分類的性能。

計算原始高光譜特性的一階導數，由于一階導數光譜曲線上量值為零的點，對應于原反射率光譜曲線上的極值點，由此可得出反射率光譜中極值點波長位置。在此基礎上進行二階微分處理后，可進一步區分原反射率光譜的極大值點與極小值點，即二階導數大于零的一階導數光譜過零點為原反射率光譜的極小值點，二階導數小于零的一階導數光譜過零點為原反射率光譜的極大值點。因此，利用不同階數的導數光譜便可以迅速確定原始光譜曲線的吸收谷和反射峰的位置信息和相關特征信息，獲得目標的敏感波段信息。而在給定目標的情況下，根據各個物體的吸收譜、峰值譜和敏感譜等特點，便可以用較少的譜段來有效區分、鑒定出各種目標。如此可將原始高光譜遙感特性曲線的敏感波段、一階導數特征的敏感波段、二階導數特征的敏感波段組合構成特征波段，有效實現高光譜遙感分類。

然而由于大量的光譜梯度特征附加在原始高光譜遙感數據上，簡單的組合這些特征必然加重高光譜遙感的維數災難，引起過維問題，因此須在分類之前，采用特征提取或特征選擇方法降低高光譜數據的維數，提升運算效率，利于后續高光譜分類。

2 實驗與結果分析

2.1 典型地物光譜特征分析

實驗說明：繪制典型植被、巖礦、土壤、水體的高光譜特性曲線及其一階導數和二階導數曲線，分析各類典型地物高光譜原始數據及一階、二階導數的特點。

如圖1所示，植被的光譜特征與其他地物迥然不同，有非常鮮明的特點，利用植被的光譜特征可以區分植被與其他地物。觀察不同植被的原始及其一階、二階導數光譜曲線，可以看出不同植被的光譜曲線雖形態各異，但植被的光譜特征及其一階和二階導數均呈現相似性。不同植被的反射率光譜曲線，光譜曲線總是呈現明顯的“峰和谷”的特征。植被一階、二階導數值雖各不相同，但是一階導數過零點的位置以及相應位置二階導數的正負值卻驚人的相似，說明原各植被光譜曲線的吸收谷和反射峰位置相近，即這些光譜曲線在0.55 μm，1.6 μm，2.2 μm左右存在反射峰，在0.65 μm，1.4 μm，1.9 μm左右存在吸收谷，0.7～1.3 μm范圍內反射率值較高，反映了植被的光譜特性的相似性。總之，不同植被之間的光譜變化主要體現在吸收谷、反射峰和反射率平臺的強度上的差別，然這些特征的反射峰、吸收谷所在的位置基本沒有變化。

不同礦物原始及其各階導數光譜曲線圖說明不同類型的礦物其反射率光譜曲線及其一階和二階導數曲線大不相同，吸收谷、反射峰所在位置及特性差別較大，通過主要特征和次要特征不同組合的分析比較，便可得到每類礦物區別于其他礦物的有效參數和無效參數。

不同土壤原始及其各階導數光譜曲線圖表明不同土壤的光譜反射率均隨著波長的增加而逐漸升高。二階導數基本圍繞零值上下波動，且波動幅度較小，無明顯規律。因此導數光譜技術能消除植被光譜分析中土壤成分的影響，土壤光譜的影響可在很大程度上得以消除，二階導數便可非常好的消除土壤背景。

不同水體原始及其各階導數光譜曲線圖表明水體的反射率總體上比較低，不超過10%，一般為4%～5%，并隨著波長的增大逐漸降低，二階導數基本為零。

綜上所述，通過導數光譜技術，可以快速分析出高光譜特性曲線的反射峰和吸收谷譜帶的相關特征，這些特征可作為附加信息與其他特征構成組合光譜特征應用于高光譜檢測、分類與識別中。

2.2 組合光譜特征的建立

實驗說明：采用原始、一階導數及二階導數光譜特征的組合光譜特征對斜輝石和天青石進行分類。實驗數據來自USGS光譜庫。實驗結果表明組合光譜特征可有效實現高光譜分類。圖2（a），（b）分別為斜輝石的反射率曲線和組合光譜特征，（c），（d）分別為天青石的反射率曲線和組合光譜特征。可見，組合光譜特征差異較大，易于分類。

圖2 組合光譜特征高光譜分類

3 結 語

本文研究了光譜一至三階導數特征，分析了典型植被、巖礦、土壤和水體地物的特性曲線及其一階和二階導數的特點與異同。研究表明不同類別地物目標在原始光譜曲線和各階光譜導數曲線上存在不同敏感波段。進而提出了將原始數據和各階導數曲線的敏感波段綜合起來構成組合光譜特征用于高光譜遙感分類的方法，實驗表明綜合利用這些特征波段可大大降低對分類器的要求并可提高分類性能。關于多類別組合光譜特征的建立等另文討論。

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篇10

[關鍵詞]遙感技術 地質礦床 礦產勘查 影像分析

[中圖分類號] P627 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-8-206-1

0引言

遙感技術用于地質找礦是人類成功駕馭遙感技術的一個重要舉措，遙感技術能根據探測器感知到的圖像，為地質勘查工作提供可行性分析資料，并為找礦、開采過程提供實際地貌資料，地礦勘查工作在密切聯系理論和實踐的基礎上，既有利于順利開展工作又提高了工作績效。遙感找礦技術在地質礦產勘查中的應用，其高效、宏觀、多光譜、多層次、多時相的技術優勢為新疆礦產大區地質勘查工作提供了廣闊的前景，在加快國家西部開發戰略和新疆開發建設等項目上具有重要的現實意義和戰略意義。

1遙感技術概念

任何物體都具有不同的吸收、反射、輻射光譜的特能，在同一光譜區內，不同的物體反映出的光譜特性不同，同一物體在不同光譜區內的反映也有很大差別，或者是同一物體在不同的時間、地點，受太陽光照射角度不同，它們對光譜的吸收和反射也有所不同。遙感技術根據物體的光譜特性原理，從遠距離感知目標反射或自身輻射的電磁波、可見光、紅外線等目標進行探測和識別，然后對物體做出判斷。在數字地球框架下，將遙感技術與傳統地質方法、現代信息技術相結合，對遙感信息進行延伸應用和信息化，提高礦產資源的勘查效果。當前，露出地表的礦藏越來越少，勘查目標已轉向地下深處隱伏的礦床，找礦難度更大，同時，采用各種地學手段獲取豐富信息資源為遙感信息和其他地學信息的集成創造了一定的條件。遙感探測技術通常采用紅光、綠光和紅外光三種光譜波段，其中紅光段用于探測植物生長及變化和水污染等，綠光段用于探測地下水、巖石和土壤特性，紅外光段探測土地、礦產及資源。

2不同巖區礦床的遙感技術應用

新疆區域遼闊，地殼經歷了漫長曲折的發展過程，最古老的的是由麻粒巖、變粒巖、片麻巖和混合巖組成的晚太古界，構成塔里木古陸的陸核，中上元古代時期，發育了一套淺變質的陸緣碎屑巖和碳酸鹽巖，使陸殼擴大、增厚，成熟度明顯增高，震旦紀到二疊紀共出現4個板塊活動活躍期。板塊構造活動造就了新疆境內復雜的地質環境，為新疆提供了多礦種、多類型的礦產資源。多類型礦床使得遙感技術所顯示的地質圖像多樣，因此只有充分了解遙感技術在不同礦床類型中的應用，才能分析礦床類型、了解實際地礦情況。

2.1變質巖區礦床

利用常規方法在變質巖區找礦難度較大，而遙感技術則能克服其地形地質復雜的難題，通過對巖區地質基礎作深入的了解和分析，對遙感圖像中展示出來的特定影紋結構和色調進行圖像處理和詳細分析，可從中尋找出各種成礦因素以及遺漏的分析要點等成礦信息，而且遙感技術還能對巖區地質圖像進行疊加技術處理，有利于地質人員對巖區的復雜構造和活動進行分析，找出巖區含礦跡象和成礦的分布規律，作為有力的尋礦證據指導尋礦工作。

2.2巖漿巖區礦床

巖漿巖區礦床是由巖漿及火山活動侵入礦區造成的，通常出現在火山附近特別是內生金屬礦區。受火山活動及巖漿入侵影響，這類礦床距地面較深，大多處于地質斷層處，位于火山附近或地質活動活躍的地區，因此利用遙感技術對該礦床進行感知時，呈現在遙感圖像上的巖漿巖區礦床具置較為復雜，可通過地形結構圖分析地區成礦條件，根據其周圍的火山巖石結構特點來分析地礦地點和分布及尋礦工作的可行性，利用遙感圖上地質斷層的特點來確定地礦具體方位。

2.3表殼礦床

表殼礦床形成受當地地貌影響較大，根據表殼礦床特點可以分為近代風化殼礦床和砂礦，其礦物質大多為化學性質較穩定的錳、鋁、金等礦元素。砂礦和近代風化殼礦床分別存在不同的地點，通過遙感圖像對地質地貌進行正確分析可發現這兩類礦床，其中砂礦主要存在于低山丘陵的河谷區，近代風化殼礦床一般存在地形地質相對平緩穩定的高平臺地區，不過一些巖溶洼地、破碎帶或凹地也存在這類礦床。

2.4沉積巖區礦床

沉積巖區礦床的形成受某些巖性地層影響偏大，必須利用航空遙感技術才能獲取到有價值的研究資料，得以了解礦床區域構造及成礦條件。這是一般遙感圖片難以完成的。

3遙感找礦技術在地質勘查中的應用

3.1遙感影像線性結構與成礦的關系

據有關研究表明，大部分遙感影像線性結構所反映的是構造應力作用下的巖石軟弱帶、變形帶或應力集中帶，這是導礦和容礦的場所，也可能是一些成礦沉積盆地邊界的控制因素。我們可以通過對遙感影像線性結構進行綜合分析，了解區域內的成礦規律，從而明確出找礦方向。由地質地貌形成線性結構影響著成礦的各種可能性，通常，大部分礦產都分布在這些地質地貌出現過較大變化的地區，如一些礦田或成礦帶分布在巨型斷裂帶上，不過也有一些具有工業遠景的礦床分布在主干斷裂斜交或平行的次級斷裂和節理帶中。分析研究地質礦床遙感圖像，我們還可以通過感知地形構造發現一些礦區特點，其中一些巖漿區礦床多分布在巖漿沿大型剪切帶侵入擴容拐點區內，研究利用遙感圖像，并對圖像作相關技術處理后，便可將找礦方向鎖定在一定區域內，對這些區域附近一帶進行重點勘查即可，節省了大量勘查工作，提高了勘探效率。

3.2利用遙感多波段技術分析礦產分布及成礦關系

礦床出現礦化和蝕變后，其物質的組成和物理、化學性質都會與原巖發生變化，會有構造的顯現，地形地貌呈現出異常，以致于在遙感影像上出現光譜反映出來的色調和色度上的差異，具體可表現在各種比例尺的多波段影像上，根據多波段影像色、形、線、紋、環的特征對影像進行目視和機譯后提取應有的信息，對蝕變礦化有利的巖性、構造形變情況及過程進行判識，并分析導致這些特征的機制，為綜合分析提供前瞻信息。通過紅外航空遙感圖像等多波段遙感圖像對成礦相關的巖石、地層、構造及圍巖蝕變帶等地質體進行解譯，可運用目譯解譯和遙感圖像處理技術提取礦產信息。同時，還可利用機譯將礦產解譯成果與地球物理勘探、地球化學勘查資料進行綜合處理，圈定出成礦遠景區，提出預測區和勘探靶區。