1972年在美国Landsat-1卫星的影像上发现罗布泊“大耳朵”的奇特地貌,其形成原因引起了专家学者的广泛关注。罗布泊湖盆的涨退过程形成的各种沉积矿物是古气候信息的载体,独特的盐壳地貌记录了湖水消长过程。研究沉积矿物与盐壳对解释耳纹成因,揭示干旱区环境变迁具有重要意义。本文基于无人机获取的高光谱数据,利用光谱解混技术,结合野外实地科考与实验室参数测量的结果,通过建立盐壳沉积矿物的光谱反演模型,研究亮暗纹理区的沉积矿物组分和分布规律,可对“大耳朵”形成的根本原因定性和定量分析;同时利用无人机正射影像图、地表反射率值综合研究了亮暗纹理的盐壳微地貌、化学组分、影像特征等,分析了纹理形成的表观原因和微观原因。最后探讨了其中蕴含的气候环境意义。论文的研究结果,不仅促进了无人机高光谱遥感技术在干旱区探测的应用和发展,而且从盐壳的本质属性上研究了“大耳朵”成因,加深了罗布泊地区干旱气候环境演变规律的认识。本文的主要研究结果如下:(1)首次使用无人机高光谱遥感技术采集了“大耳朵”典型亮暗纹理区的光谱数据。基于高光谱解混技术,重点研究了线性解混模型—SUnSAL解混方法。建立矿物光谱反演模型,结果表明:SUnSAL解混模型输出结果的原始残差(res-p)精度小于0.008,能较好地反演罗布泊湖盆沉积物组分特征和丰度分布规律,进入到亚像元级别分析地表复杂的沉积物反射机制。(2)沉积物在亮、暗盐壳的化学组分与含量有明显差异,典型纹理区的粘土矿物、碳酸盐矿物、冷暖相矿物的相对光谱信息量在水平范围内呈波动性变化。伊蒙混层与绿泥石的光谱信息量波动呈负相关,冷、暖相矿物的光谱信息量呈负相关。影像纹理与其沉积物组分有本质的联系,这为古气候环境的综合探讨提供了客观直接的证据。(3)亮、暗纹理的盐壳微地貌形态处于不同发育阶段,对盐壳反射率作对比分析,结果显示,不同盐壳类型其光谱反射率、沉积物的组分结构均不同。纹理形成的表观原因是盐壳微地貌形态差异,本质原因是沉积物的成分和相对含量的差异。通过多维度气候载体的互证,发现“大耳朵”形成于暖干、冷湿的季节性气候交替或累年的气候变化事件中。