论文摘要
我国矿山数量众多、类型繁杂,在矿产开发过程中,对矿山及周边环境都造成了不同程度的破坏和污染。为准确掌握矿山环境状况,亟待研究开发矿山环境快速调查的新技术新方法。本次研究选择冀东水厂铁矿为研究区,以Hyperion高光谱遥感数据为信息源,进行了典型地物野外光谱测试和化学样品分析;研究了典型地物高光谱信息识别与提取方法,调查了研究区及周边的生态环境状况。本次研究主要取得以下成果和认识:（1）矿区内矿石、废石、围岩、尾矿、表土的反射波谱曲线在铁的特征吸收波段都存在吸收限,说明各种地物中都含相当量的铁元素。矿区含铁矿物以磁铁矿为主,次为赤铁矿。在850～900nm区间,矿石的反射率与TFe含量存在乘幂负相关的关系,相关系数为0.9606,乘幂回归方程为:y=0.3051x-0.3357。（2）矿区植被波谱曲线普遍发生“绿峰下降,红谷上提,红边蓝移”效应,是典型的重金属中毒的变异特征。矿区植被体内铁元素含量都在600 mg/kg以上,与非铁矿区对比矿区同种植物铁元素含量普遍偏高。从工业场地到外围地区,同种植物铁元素含量呈降低的趋势。矿区植被红边位置与体内铁元素含量存在量化关系。其中,松树红边位置与体内铁元素含量符合二次多项式负相关关系,相关系数为0.9993,回归方程为y=-0.0589x2+43.038x。（3）Hyperion数据经大气校正后,采用高光谱沙漏流程和相关技术,可对含铁矿物信息、植被生化效应信息进行精细识别与提取。各定标点所提取的端元表观图像波谱与标准波谱、野外测试波谱基本类似,各项光谱特征参数相互吻合。（4）以磁铁矿为对象,建立了基于光谱反射率、TFe含量的矿石品位遥感评价量化指标,并进行矿区矿石分布状况高光谱遥感调查。遥感调查结果表明:TFe含量＞20%的矿石主要赋存于北山露天采场中西部,向两侧矿石TFe含量多在10～20%之间,呈现逐渐变贫的趋势。遥感调查结果与北山露天采场矿体分布规律相一致。（5）以植被红边位置为指标,对矿区环境状况进行了高光谱遥感调查。遥感调查结果证实:生长在矿区工业场地及附近的植被普遍出现红边蓝移现象,表明矿区工业场所及附近环境普遍遭受铁元素污染。本次研究以典型地物高光谱环境信息识别与提取方法为重点,研究成果为提升矿山环境污染遥感调查的准确性和实用性提供了理论和资料依据。