高光谱遥感技术的研究热点之一是算法和模型。本文侧重高光谱遥感降噪、混合像元分解理论、方法、模型的研究，依托国家863计划:“地质应用系统建设与典型应用示范研究”（课题编号:2008AA121103）的子题“高光谱数据处理与蚀变矿物信息提取”、中国地质调查局工作项目“地质勘查遥感系统集成与综合应用示范”（课题编号:1212011120226）的子题“矿产资源高光谱遥感探测子系统升级技术研究”，选用资料丰富的东天山黄山地区Hyperion高光谱模拟数据作为原始数据，结合项目组提供的光谱实测数据、区域地质图等，主要研究:针对高光谱遥感影像的降维、端元提取提出了基于盲源信号分离思想的降维模型;针对低概率亚元级别的蚀变矿物信息构建基于目标探测理论的混合像元解混模型，并分别在模拟数据和戈壁荒漠景观区测试模型的有效性，并在此基础上采用IDL语言设计和开发高光谱蚀变矿物提取软件（包含遥感影像光谱特征分析、遥感影像降维、蚀变矿物信息提取和矿物填图等功能）。
　　本论文取得的主要研究成果与创新如下:
　　(1)定量化研究区的典型蚀变矿物的波谱特征。在研究地物光谱产生机理的基础上，应用包络线去除、光谱吸收指数、吸收特征分析等技术，结合研究区的区域地质背景，尤其是研究区的典型矿床特征，有针对性的分析研究区内的岩石、矿物实测光谱数据;定量化研究区的典型蚀变矿物的波谱特征（吸收波谷位置、吸收波谷反射率、光谱吸收指数、光谱吸收深度、光谱斜率、光谱宽度、左区域面积、右区域面积、光谱对称度），并在此基础上构建研究区专属波谱库。
　　(2)提出了基于岩矿波谱特征盲源信号分离技术的降维方法，并建立针对戈壁荒漠景观区的降维模型;为了测试模型核心算法基于负熵的改进FastICA算法的有效性和先进性，与传统经典的降维算法PCA变换、MNF变换做了降维后图像质量和信息含量损失对比试验，实验表明:使用降维模型降维图像质量中等、信息含量损失最少，特别对一些弱信息的保留和混杂信号中隐性成分的分离提取，效果较好。
　　(3)提出构建基于目标探测思想的混合像元解混模型，为了测试基于目标探测思想的混合像元解混模型对低概率亚元级别的蚀变矿物信息解混的可行性和实用性，与使用商业软件ENVI软件中波谱“沙漏”向导工具完成的结果作对比，实验表明:基于目标探测的混合像元解混模型在分类结果上基本和使用ENVI软件“沙漏向导”保持一致，说明了模型的可行性和可操作性。
　　(4)初步形成了一套高光谱遥感蚀变矿物弱信息提取模型。首先，对实测光谱数据特征分析，提出定量化参数，建立专属波谱数据路;其次，使用基于盲源信号分离出的降维模型，不仅能实现高光谱遥感影像的降维工作，还可以同时提出端元信息;最后通过混合像元解混模型，消除使用盲源信号分离时带来的不确定性，并实现混合像元分解的任务。实践证明这套弱信息提取模型具有可操作性和实用性。
　　(5)设计并实现一个基于IDL语言的高光谱矿物信息提取原型系统。该原型系统涵盖数据基本操作、光谱特征分析、端元选择、混合像元分解、应用模型等功能。通过该原型系统的实现为本论文研究内容的应用示范在流程、接口、技术规范等方面提供参考和支撑。