用卫星高光谱数据提取江西德兴铜矿矿山废水的pH值污染指标

在对德兴铜矿矿山废水的光谱特征深入分析研究的基础上,总结了不同类型水体(酸性水、碱性水以及河流水)的特征光谱,并利用地物谱特征开展矿山废水pH值污染指标提取研究.针对水体光谱反射率低、特征光谱不明显的特点,采用矿区卫星Hyperion高光谱数据,应用ISA算法和掩膜技术识别出水体分布并进一步与MNF变换有效结合,根据波段散点图进行不同pH值水体的有效分割.为矿山废水污染的诊断和监测提供了新技术和理论支撑.     

用卫星高光谱数据提取江西德兴铜矿矿山废水的pH值污染指标

在对德兴铜矿矿山废水的光谱特征深入分析研究的基础上,总结了不同类型水体(酸性水、碱性水以及河流水)的特征光谱,并利用地物谱特征开展矿山废水pH值污染指标提取研究。针对水体光谱反射率低、特征光谱不明显的特点,采用矿区卫星Hyperion高光谱数据,应用ISA算法和掩膜技术识别出水体分布并进一步与MNF变换有效结合,根据波段散点图进行不同pH值水体的有效分割。为矿山废水污染的诊断和监测提供了新技术和理论支撑。     

德兴铜矿矿山污染高光谱遥感直接识别研究

利用高光谱图谱结合特征开展矿山污染直接识别研究.首先详细分析了德兴铜矿矿山污染(废矿、废水以及植被) 地物的光谱特征, 总结出可利用于直接识别和提取这些污染物的特征光谱, 从而利用矿区航天Hyperion高光谱数据并以矿物识别谱系技术为主有效地识别出矿区的污染类型及其分布.对于以黄铁矿等含铁矿物为主的围岩或贫矿矿石的氧化污染利用70 0nm、10 0 0nm以及2 2 0 0nm附近的特征吸收分别识别出含Fe3 + 矿物及其Fe2 + 和Fe3 + 混合矿物, 并进一步根据光谱特征识别出赤铁矿和针铁矿; 根据矿区水体在6 0 0nm附近吸收特征的差异相对区分出酸性水、碱性水和中性水; 根据植被在6 85nm附近的最大吸收深度相对地划分植被污染程度.最后建议建立矿山污染地物光谱数据库.该研究为利用高光谱的技术优势快速且有效地直接识别与提取出污染源的种类、类型并分析其潜在的污染趋势提供了新的思路, 为矿山污染监测、治理规划和复垦提供了新技术和知识支撑.      

利用多光谱遥感数据提取植被污染信息的新方法

有效监测植被污染的现状和变化是空间遥感技术的优势。根据植被在生长过程中在由红光和近红外波段组成的“植被视面”上的位置和迁移规律,提出了通过建立数学模型进行坐标旋转进而提取反映植被生长状况的绿度信息的方法,并且采用多光谱ASTER卫星遥感数据对江西德兴铜矿区的植被污染进行了应用研究。结果表明此方法可以消除土壤背景的影响,有效地判别植被长势的强弱,为在植被茂密覆盖区根据植被的长势和分布状况来判别生态环境状况提供了新思路,为其他相似的卫星数据的应用提供了科学的参考依据。     

基于FLAASH的高光谱遥感数据大气校正应用

星载传感器接收到的电磁波,必经大气吸收和散射的影响。高光谱分辨率遥感影像具有大量光谱信息,为了精确提取高光谱遥感信息,对大气校正是必不可少的。对于Hyperion遥感影像而言,其信噪比较低,在反演地表反射率过程中,此项工作尤为重要。基于FLAASH对Hyperion影像进行了大气校正,分析了不同地物校正前、后的光谱特征,与标准库对比后,取得了比较理想的校正效果。结果说明,通过大气辐射传输模型理论进行大气校正是可行的。     

基于高光谱数据提取水体叶绿素a浓度的混合光谱模型

从模型的精度和稳定性方面,与传统的经验模型比较显示,利用原始数据的一阶微分数据进行叶绿素a浓度混合光谱模型反演最佳。最后,以此模型对三种不同年份测量的地面高光谱数据进行了叶绿素a浓度的提取。实验结果表明混合光谱模型可以作为遥感监测水体叶绿素a含量的定量模型。     

基于Hyperion数据的岩矿蚀变信息的特征峰提取法

介绍了一种基于光谱曲线特征峰提取的岩石蚀变信息提取方法。对于目前Hyperion数据的空间分辨率所得到的混合光谱,用该方法对精细矿物的识别尚难做到,但可以用于半定量提取矿物蚀变信息。文中提出的方法作为一种航天高光谱数据挖掘手段,目的在于探索基于高光谱数据的蚀变信息提取方法,为高精度、高空间分辨率的航空或未来航天高光谱数据的处理抛砖引玉、探索先行。     

钻探岩心高光谱数据管理与分析系统的构建

钻探岩心编录一直是地质勘探中至关重要的环节,高光谱探测技术的发展为岩心分析提供了一种新的编录技术。为了使获得的岩心资料能永久保存且便于使用和分析,笔者开发了钻探岩心高光谱数据管理与分析系统。通过该系统使用者能方便管理、查看钻探岩心数据,快速提取、分析岩心矿物的光谱特征,为后期矿物的识别奠定了基础。     

基于光谱匹配的热红外高光谱数据岩性分类研究

从岩石光谱出发,结合光谱谱带强度特征和光谱波形特征,针对机载热红外高光谱数据（TASI）,在以往算法基础上,提出一种改进的算法--光谱离散能级波形匹配法（SDEM）,并将其运用到岩性分类研究中。SDEM算法能识别岩石光谱间的微小差异,并在充分考虑光谱谱带强度和波形特征的同时,有效减弱数据噪声。与传统的岩性分类方法--高光谱角度制图法（SAM）相比,改进的算法能更精确地区分岩石相似光谱,识别易混淆岩性,对出现“异物同谱”现象的岩石也具有更好的区分能力。将SDEM、SAM方法应用于甘肃柳园地区TASI数据岩性分类研究中,可看出SDEM方法能识别出SAM未识别或识别错误的岩性。通过研究区野外查证,可知SDEM方法所得岩性分类结果更符合岩石实际分布情况。可见光谱离散能级波形匹配法具有较好的岩性分类效果,能更好地区分地物。     

江西德兴斑岩铜矿成矿物质来源同位素示踪

德兴斑岩铜矿铜厂和富家坞矿区样品中碳、硅、铜等同位素的分析研究表明:含矿菱铁矿中碳同位素δ13CPDB值近似于原始岩浆初始值;代表成矿同期样品的硅同位素组成δ30Si分布范围与该区岩浆岩的硅同位素组成相近,个别样品偏离代表岩浆岩的δ30Si分布范围;岩体中65Cu的早成矿阶段团块状黄铜矿铜同位素组成相对较高,而晚成矿阶段脉状黄铜矿铜同位素组成相对较低。结合前人硫同位素数据可知:德兴铜矿成矿物质主要来自花岗闪长斑岩岩体,少部分来自围岩。     

含矿地质体体积法在江西德兴地区铜矿资源潜力评价中的应用

含矿地质体体积法是基于矿床模型综合地质信息预测技术基础之上的一种预测资源量估算方法,其核心算法是：预测资源量＝最小预测区面积×延深×含矿地质体面积参数×相似系数×模型区含矿系数。该方法显著的优越之处在于引用大比例尺精度的典型矿床及其深部和外围的预测资源量作为中等比例尺精度的模型区资源总量,从而极大地提高了模型区含矿系数的准确性,能够使预测结果明显趋于合理可靠。以江西德兴地区铜矿资源潜力评价为例,系统阐述了含矿地质体体积法的应用过程,预测2 000 m以浅铜矿潜在资源量767.11 万t。     

江西九江城门山铜矿汞气测量找矿方法

在城门山铜矿系统开展了土壤壤中汞、热释汞、全汞的测量。结果表明,花岗闪长斑岩和破碎带上覆的土壤中具有明显的壤中汞气、热释汞的富集,土壤中汞气的主要源是深部的硫化物矿体。汞异常能够准确地反映出下伏矿体的赋存部位。土壤全汞因为本底汞的影响不能很好地反映矿化信息,利用土壤全量汞与热释汞含量的比值来抑制本底汞,突显热释汞,能更清晰地显示深部的矿化信息,是示踪深部矿化信息的有用的地球化学指标。     

江西九江城门山铜矿汞气测量找矿方法

在城门山铜矿系统开展了土壤壤中汞、热释汞、全汞的测量.结果表明,花岗闪长斑岩和破碎带上覆的土壤中具有明显的壤中汞气、热释汞的富集,土壤中汞气的主要源是深部的硫化物矿体.汞异常能够准确地反映出下伏矿体的赋存部位.土壤全汞因为本底汞的影响不能很好地反映矿化信息,利用土壤全量汞与热释汞含量的比值来抑制本底汞,突显热释汞,能更清晰地显示深部的矿化信息,是示踪深部矿化信息的有用的地球化学指标.     

江西九江城门山铜矿汞气测量找矿方法

在城门山铜矿系统开展了土壤壤中汞、热释汞、全汞的测量。结果表明,花岗闪长斑岩和破碎带上覆的土壤中具有明显的壤中汞气、热释汞的富集,土壤中汞气的主要源是深部的硫化物矿体。汞异常能够准确地反映出下伏矿体的赋存部位。土壤全汞因为本底汞的影响不能很好地反映矿化信息,利用土壤全量汞与热释汞含量的比值来抑制本底汞,突显热释汞,能更清晰地显示深部的矿化信息,是示踪深部矿化信息的有用的地球化学指标。     

江西省德兴铜矿矿区重金属元素的环境效应

本文系统研究了德兴铜矿排石场和尾砂库的环境问题,以环境介质（水土植物）中重金属元素含量为研究对象,论述矿区重金属的环境效应。研究结果表明祝家村低品位矿石堆浸场淋滤产生的酸性废水是造成大坞河流域重金属污染的主要来源。大坞河上游水体中Cu元素含量高达14506μg/L,是国家Ⅲ级水标准的14倍之多,Zn元素含量高达2938μg/L,是国家Ⅲ级水标准的2.9倍,同时pH值在3~4范围内;到中下游水体中Cu元素含量减小到几千到几百μg/L,水质有所改善。大坞河沿岸上游和中游土壤重金属含量受河水影响,随着与河岸距离的增加而减小。同时水稻中Pb元素含量是国家粮食标准的2倍。推测4#尾砂库尾砂表层氧化带深度大于80cm;而1#尾砂库库内尾砂中氧化带估计在0~25cm处。推测两个尾砂库产酸能力小于酸中和能力,故坝底水中pH值在7左右,对周围水体影响较小。与4#尾砂库距离近的石墩头村稻田表层土壤中Cu、Mo元素含量较高,远离尾砂库土壤中重金属含量降低。同时4#尾砂库周围土壤中Cd、Pb、Cu元素的吸附态、碳酸盐态比例在20%左右,因而在酸性环境下较容易被植物吸收。1#尾砂库矿建村种植的小白菜中Pb元素含量超过国家蔬菜标准的4倍,Cu、Pb、Zn元素含量严重超过背景值。     

江西德兴矿集区水系沉积物重金属污染的时空对比

对比研究矿山开采一定时段内区域环境污染的时空变化特征,对于动态监测矿山开采对区域环境质量的影响情况、污染趋势等,具有重要的科学意义和实际价值.本文在利用2004年野外采集与测试分析的330个水系沉积物样品重金属含量数据基础上,充分利用矿山开采早期(1989)的1:20万乐平幅(As、Hg、Cd、Cr、Zn、Cu、Pb)水系沉积物地球化学图,通过数据预处理,分别对样品采集点重金属元素含量的统计分析和地质累积指数法评价的基础上,采用GIS的二维空间分析功能,对比研究德必地区水系沉积物重金属污染时窄变化.研究结果表明,十几年来,矿山开采对区域水系沉积物已造成了严重的污染,主要集中分布在是德兴铅锌和铜钼矿区德兴河与大坞河流域及其周边地区、乐安河下游沿岸局部地区、西北煤矿区以及乐安河下游乐平附近的煤矿区.     

基于污染指数法和GIS技术评价江西德兴矿区土壤重金属污染

以江西德兴大型矿区为例,进行大尺度的土壤环境调查和重金属污染评价。系统采集该区域919个土壤样品,在应用X荧光光谱仪和电感耦合等离子原子发射光谱仪为主体的分析配套方案分析土壤样品中重金属含量的基础上,采用单因子污染指数法和综合污染指数法,分别从原始含量、污染指数以及基于GIS的污染空间分析3个方面进行该矿区的土壤重金属污染评价。结果表明,矿山开采对该区的土壤环境造成了不同程度的As、Cd、Zn、Cu重金属污染。污染区域主要分布在德兴铜钼和铅锌矿区、乐安河下游乐平附近的煤矿区以及南部电化学厂附近。