金属矿产资源遥感异常是指由特定的遥感数据确定的、可能与成矿矿化或围岩蚀变矿物的吸收光谱的分布区、带有关.由于近矿围岩蚀变是不同矿化作用的重要成矿标志,在金属矿产勘查评价中具有重要意义,因此,利用遥感异常圈定的图像区域是推断和选取找矿靶区的重要依据,是一种金属矿产资源潜力评价的重要独立参量.遥感异常的提取、分级和评价,一直是遥感地质学的前沿目标,尽管多年来遥感地质界为探索客观有效的遥感异常提取、分级和评价方法付出了巨大的努力,但是现有的图像处理方法和模型仍不能解决遥感异常提取与应用研究中出现的一些新的技术问题,因此,遥感异常的提取、分级和评价技术研究,具有较大的难度和重大意义,也是本文的主攻目标.本论文通过选取阿尔金、西天山北段和青海三江北段局部地区的遥感多波段数据,从分析蚀变岩石矿物的光谱特征和识别提取规则出发,根据研究区遥感多波段数据的光谱辐射信息,改进和完善了比值分析方法,研建了基于目标向量变换的多波段数据遥感异常提取方法技术;发展了高山地区航空多波段数据地形影响校正的视反射率新技术方法,研究了分别利用遥感图像数据、地面实测数据和实验室光谱数据进行遥感异常分级的方法技术;建立了植被覆盖区基于矿物成像模型的遥感异常评价方法.取得的主要成果概括如下:(1)从影响岩石光谱特征因素、蚀变岩石地质体的矿物特征和蚀变矿物的遥感异常光谱特征三方面分析和总结了典型深成蚀变集合体的反射光谱变化特征,为遥感异常提取、分级和评价技术的研究提供了依据和思路.(2)根据数据融合原理,通过引入TM热波段信息,对现有的波段比值遥感异常提取方法进行改进和实验,建立了基于波段比值和热波段信息融合的遥感异常提取技术.比较成功地解决了背景与异常区之间反差小产生的干扰问题以及部分岩性条件(大理岩、灰岩和红层等)对遥感异常提取的影响.结合新疆贝壳滩祥云金矿地区的地质和地貌特征,对比研究了比值、主成分变换方法,提出利用选择目标向量作为TM数据的正交基,通过简化目标向量的灰度光谱空间结构来提取遥感异常的新思路,发展了基于目标向量线性变换的遥感异常提取方法.在提取的遥感异常信息图像中,干扰信息明显减少.(3)根据地表太阳辐射能量差额平衡原理,应用航空多波段数据的反射谱段和热辐射谱段信息,发展了地形辐射校正的视反射率技术.该方法具有增强图像光谱信息、保留地物反照率信息的优点.在视反射率生成基础上,分别从矿化蚀变岩石图像光谱相似指数计算、蚀变岩石端元百分含量的约束最小二乘拟合法计算和蚀变矿物端元信息提取三个层次建立了基于图像光谱匹配、混合光谱线性分解和野外光谱测试资料定量分析的遥感异常分级模型,提取了蚀变岩和两种最具诊断特征的粘土矿物-高岭石和明矾石的定量分布信息,根据不同模型提取的参数值,制定了遥感异常分级的依据、标准和检查评价方法.以阿舍勒铜矿区的航空多波段数据处理为例,在遥感异常提取和分级研究中,对那些具有相同反射光谱特征但反照率不同的地物(如第三系红层和褐铁矿化岩石)之间的相互干扰有一定的抑制作用,编制的遥感异常分级图揭示了该区矿脉的分布变化特征.(4)提出并建立了植被覆盖区基于蚀变矿物成像模型的遥感异常评价方法技术.结合蚀变矿物与植被的实验室反射率光谱特征和遥感信息探测技术的相关知识,选择适当的波段比值图像通过直接主成分分析消除植被的影响和生成矿物图像,通过图像分类、组合和叠加,确定了不同类型遥感异常的分类评价依据,利用青海三江北段解嘎银铜矿地区的TM数据和该模型进行了遥感异常信息的评价应用分析.野外检查表明,矿物图像的亮度值基本反映了特定矿物的相对丰度变化,利用矿物图像对局部遥感异常进行分类评价,对进一步确定与直接找矿意义有关的遥感异常区具有一定的指示作用.