Remote predictive lithologic mapping in the Abitibi Greenstone Belt, Canada, using airborne hyperspectral imagery B. Rivard, J. Zhang, J. Feng, and G.A. Sanchez-Azofeifa Abstract. This study reports an attempt to conduct remote predictive lithologic mapping in the Abitibi Greenstone Belt near Noranda, Quebec, an area characterized by a low abundance of rock outcrop and a predominance of vegetation. Where impeding vegetation is dominant and bedrock exposure is minimal, end-member spectra for the important map units (basalt, rhyolite, diorite, and granite) could not be identified by means of pixel purity index (PPI) and iterative error analysis (IEA) end-member search tools. These tools did not appear to be of practical use for scenes where vegetation is dominant and bedrock exposure is minimal. Field spectral measurements were performed to document bedrock and vegetal hyperspectral characteristics and determine the diversity of dominant lithologic units. These results were used to guide the development of a method for geologic mapping using airborne hyperspectral data. Data analysis was performed by means of spectral mixture analysis, and the resulting predictive map was compared with the known geological map. Despite the effect of variable lichen cover, the predictive map compares well with the known lithologic distributions of diorite, basalt, and rhyolite. The predicted distribution of granite is complicated by the spectral similarity with felsic volcanics in parts of the map area. The distribution of rhyolite was mapped with acceptable accuracy, a significant result for mineral exploration in that rhyolite is the main host to mineralization in the Abitibi belt. Résumé. Dans cette étude, on fait le bilan d’un essai de télécartographie lithologique prédictive réalisé dans la ceinture de roche verte de l’Abitibi près de Noranda, au Québec, une région caractérisée par une faible abondance d’affleurements rocheux et la prédominance de la végétation. Lorsque la végétation omniprésente domine et que l’exposition du substratum rocheux est minimale, les spectres des composantes spectrales homogènes des principales unités cartographiques (basalte, rhyolite, diorite et granite) ne pouvaient être identifiés à l’aide des outils de recherche des composantes spectrales homogènes tels que PPI (« pixel purity index ») et IEA (« iterative error analysis »). Ces outils ne se sont pas avérés utiles pour les images où la végétation est dominante et l’exposition du substratum minimale. Des mesures spectrales ont été acquises sur le terrain pour documenter les caractéristiques hyperspectrales du substratum et de la végétation et pour déterminer la diversité des unités lithologiques dominantes. Ces résultats ont été utilisés pour guider le développement d’une méthode de cartographie géologique utilisant des données hyperspectrales aéroportées. L’analyse des données a été réalisée à l’aide d’une analyse des mélanges spectraux et la carte prédictive résultante a été comparée à la carte géologique existante. En dépit des effets de la variabilité du couvert de lichen, la carte prédictive se compare bien avec les répartitions lithologiques connues de diorite, de basalte et de rhyolite. La prévision de la répartition de granite est compliquée en raison de la similarité spectrale existant avec les roches volcaniques felsiques dans certains secteurs de la carte. La répartition de la rhyolite a été cartographiée avec une précision acceptable, ce qui représente un résultat significatif pour l’exploration minérale en ce sens que la rhyolite est l’hôte principal de la minéralisation dans la ceinture de l’Abitibi. [Traduit par la Rédaction] Rivard et al 105 Introduction High spectral resolution (hyperspectral) imaging provides a rich source of compositional information for geological investigations. For geological targets, surface minerals provide the absorption features in the spectra, and continuum and overall albedo effects are attributable to the physical properties of the surface (particle size, roughness, texture, etc.) as a result of nonselective absorption and scattering and broad wavelength selective absorptions (Clark et al., 1993; Gaffey et al., 1993). The mapping of mineral assemblages or lithologic units is one of the most useful contributions of hyperspectral imaging to the field of geology. Hyperspectral data are analyzed and partitioned into discrete, mappable units based on shared textural and spectral properties. Numerous studies have demonstrated the advantages of using airborne hyperspectral © 2009 CASI S95 Can. J. Remote Sensing, Vol. 35, Suppl. 1, pp. S95–S105, 2009 Received 26 May 2009. Accepted 19 November 2009. Published on the Web at http://pubservices.nrc-cnrc.ca/rp-ps/journalDetail.jsp?jcode=cjrs&lang=eng on 5 March 2010. B. Rivard, 1 J. Feng, and G.A. Sanchez-Azofeifa. Department of Earth and Atmospheric Sciences, University of Alberta, Edmonton, AB T6G 2E3, Canada. J. Zhang. Alberta Terrestrial Imaging Centre, Lethbridge, AB T1J 0P3, Canada. 1 Corresponding author (e-mail: benoit.rivard@ualberta.ca).