基于子流域单元的抚顺市泥石流易发性及危险性评价

针对泥石流易发性及危险性评价中存在的评价体系模糊、忽略降雨等诱发因素的问题,以抚顺市作为研究区,在分析泥石流灾害发育及分布规律的基础上,利用层次分析法,以子流域单元作为评价单元,开展泥石流灾害易发性及危险性评价.结合已有泥石流灾害点进行了精度评定.结果显示,抚顺市已有的42处泥石流灾害点中,36处位于本次评价的泥石流高易发和极高易发区(占比85.71%),有33处位于本次评价的泥石流高危险和极高危险区(占比78.57%).表明本次易发性及危险性评价结果比较可靠,与抚顺市的泥石流灾害发育情况相符合.

典型伪装材料高光谱特征及识别方法研究

针对某些特定环境下,伪装目标和背景目标出现的“异物同谱”现象,传统的可见光及多光谱遥感伪装识别存在局限性,为此,将高光谱应用到典型伪装材料的特征分析与识别。以北方地区常用丛林迷彩伪装网为研究对象,利用SVC HR1024光谱仪获取其不同浸水时间的可见光-近红外光谱,通过光谱相似性度量和包络线去除处理,分析揭示不同浸水条件下伪装网和北方典型植被光谱特征和敏感波段,并基于近红外波段构建光谱比值指数RCI,用于识别绿色植被环境中的伪装目标,最后通过高光谱成像实验获取仿真伪装环境高光谱图像,并利用高光谱图像对识别效果进行验证。结果显示:(1)不同浸水时间的丛林迷彩伪装网的光谱曲线基本形态相似,且反射率随浸水时间的增加而整体呈下降趋势;1900 nm波段是伪装网反射光谱对含水量响应最为明显的波段,其光谱特征会因浸水处理而相似于植被,相似度从0.895提高到了0.939。(2)丛林迷彩伪装网和植被在可见光波段的相似度较高,光谱波动情况相似,但在近红外波段光谱特征差异明显。通过包络线统去除分析得出970,1190和1440 nm波段附近处是丛林迷彩伪装网识别的敏感波段,且基于迷彩伪装网和各植被在900~1900 nm波段范围内存在的2处明显反射率斜率的差异,构建了伪装网识别特征指数RCI_(1)(R_(1190)/R_(1270))和RCI_(2)(R_(1270)/R_(1440))。(3)基于RCI指数构建决策树分类模型,可以快速有效的将伪装目标从绿色植被背景中提取出来。实验结果表明,基于RCI指数对伪装目标区域进行识别提取,所得结果在形态和大小上与原影像具有较好地一致性,识别精度可达95%,表明该指数对于伪装目标具有较好的识别效果。

基于实测光谱和国产高分五号高光谱卫星的铁尾矿表层含水率遥感反演方法研究

尾矿库作为高势能的人造泥石流危险源,在尾砂含水量过高时有溃坝风险,低含水量状态下产生扬尘则会危害周围环境。尾砂含水量实时、动态监测对于尾矿库安全状况及矿区环境保护具有重要意义。相比传统采样化验手段,高光谱遥感拥有观测面积大、数据实时易获取、光谱信息丰富的特点,为快速、高精度尾矿水分监测提供了手段。以鞍山-本溪铁矿群中的高硅型铁尾矿为研究区,实地采集尾砂样品77个,利用可见光-近红外(350~2500 nm)光谱仪获取其光谱数据,分析不同含水率尾砂光谱特征及机理;引入竞争性自适应加权重采样法(CARS)筛选水分敏感波段,并基于敏感波段建立三维波段光谱指数(TBI),结合随机森林(RF)、粒子群优化的极限学习机(PSO-ELM)及卷积神经网络(CNN)算法建立尾砂水分反演模型,以国产高分五号高光谱卫星为数据源进行模型应用,获取尾矿库表层含水时空分布特征。结果表明:(1)尾砂光谱反射率随含水率升高明显下降,在1455和1930 nm处出现O—H吸收特征,吸收深度随含水率减小而逐渐减小;(2)基于CARS方法能够对高光谱数据(305波段)有效降维,筛选出18个水分敏感波段,进一步利用敏感波段构建不同形式的尾砂含水率TBI指数集,其中三维差值指数TBI5=(R1097.47-R1990.67)-(R1990.67-R437.39),与水分含量相关性最高,达到0.84;(3)对比RF,PSO-ELM及CNN方法以及不同形式的输入数据,基于尾砂含水率TBI指数联合反射率数据集作为输入数据进行CNN建模,室内光谱模型达到验证精度R2=0.92,相对分析误差RPD=3.43,基于该模型利用高分五号卫星数据反演可获取研究区尾砂含水率空间分布结果,实地验证R2达到0.79,相对分析误差RPD=2.20,获得较好的预测效果。可为基于高光谱技术的铁尾矿水分含量大面积实时快速监测提供参考。

可见光-近红外光谱的低品位斑岩型铜矿反演模型

目前,国内外铜矿品位分析多以化学分析法为主,但由于化学分析法存在成本高、时间长和污染物残留等缺点,其相对配矿流程存在严重的滞后效应,致使尾矿铜含量过高,必然造成资源浪费。开展斑岩型铜矿可见光-近红外光谱特征与建模研究是解决这一问题的有效途径。以121个乌山斑岩型铜矿的化学分析与光谱测试数据为数据源,分析了斑岩型铜矿可见光-近红外光谱特征,以主成分分析法(PCA)、局部线性嵌入算法(LLE)两种降维算法对原始光谱数据进行了处理,所降维数分别为3维和5维,同时利用遗传算法(GA)对原始光谱数据进行了波段选择,共选取了467个最佳波段。然后以BP神经网络为建模方法,并分别以92个和29个斑岩型铜矿可见光-近红外光谱数据作为建模样本和测试样本,建立了斑岩型铜矿可见光-近红外光谱的定量反演模型。利用原始数据所建模型的品位反演平均绝对误差为0.104%,利用主成分分析法、局部线性嵌入算法、遗传算法处理后的数据所建模型品位反演平均绝对误差分别为0.110%, 0.093%和0.045%,由此可见,利用主成分分析法处理后的数据所建模型品位反演精度较差,利用局部线性嵌入算法处理后的数据所建模型品位反演精度略有提高,而利用遗传算法处理后的数据所建模型品位反演精度有明显提高。研究结果表明,基于低品位斑岩型铜矿可见光-近红外光谱数据反演模型的品位分析具有一定的可行性,为我国低品位斑岩型铜矿的品位快速检测提供了一种有效的手段。

基于可见光波段的燃烧与未燃烧矸石分类方法研究

我国煤矿数量众多,分布广泛,大量堆积的煤矸石对矿区环境造成严重影响,其中部分煤矸石处理不当可能引发自燃和爆炸,对矿区安全构成直接威胁。根据煤矸石的燃烧状态可以分为燃烧矸石和未燃烧矸石两类,其存在的安全隐患和对环境的危害性有所不同,同时其综合利用的途径亦不相同。因此,对煤矸石进行燃烧矸石和未燃烧矸石的分类识别与监测就显得尤为重要。目前的监测方法主要为实地勘查调研,其效率低、成本高,难以满足煤矸石监测的实际需求。选择辽宁省铁法矿区作为研究区,首先从矿区矸石山现场采集典型的煤矸石样本106个;然后,利用SVC HR1024光谱仪测试其可见光-近红外光谱,分析燃烧和未燃烧矸石的光谱特征,并基于可见光波段构建光谱指数NDGI,用于识别燃烧矸石和未燃烧矸石。选择实验室测试的光谱数据和实际卫星遥感数据对该指数进行了验证,并与随机森林法进行对比。结果显示:在350～760 nm燃烧矸石光谱曲线斜率整体较高,在550～630 nm反射率存在陡升现象,而未燃烧矸石在整个可见光波段光谱曲线斜率较低;以0.25作为NDGI指数阈值,可以很好地将燃烧矸石和未燃烧矸石区分开来,实验室样本验证结果显示, NDGI指数的分类精度可达99.1%,高于随机森林分类法的95.2%;现场的验证结果表明,使用铁法矿区的landsat8 OLI数据,并基于NDGI指数对矿区内的矸石山进行燃烧和未燃烧区域识别划分,所提取的燃烧和未燃烧矸石在形态和大小上与Google Earth具有很好地一致性,表明该指数对于矸石的燃烧状态具有很好识别效果。在上述研究基础上,分别取燃烧和未燃烧矸石进行矿物鉴定,通过对比矸石燃烧前后矿物种类的变化,分析造成燃烧和未燃烧矸石的光谱特征差异的原因。结果表明:燃烧使矸石中的Fe^(2+)被氧化为Fe^(3+)。Fe^(3+)的大量增加造成光谱曲线在550nm处形成明显的波谷特征,在整个燃烧过程中生成的玻璃质在750nm处形成高反射率,二者综合造成燃烧和未燃烧矸石的NDGI指数差异。研究结果为煤矿区燃烧和未燃烧矸石的区分识别提供了一种快速、高效、较为准确的实用方法。

不同含水量尾砂的光谱特征与遥感模型

我国尾矿库数量众多,分布广泛,在低含水量条件下,风力作用引起的尾砂扬尘会对周边环境造成污染。而尾矿库表面积大,含水量变化快,传统的含水量监测方法效率低、安全性差、成本高,难以实现尾矿库含水量的大面积、实时、快速的监测。目前,基于光谱特征的遥感模型虽可以较为准确地预测土壤含水量,但矿区尾砂与常规土壤在成分上存在差异性,使得土壤含水量的光谱预测遥感模型可能无法适用于尾矿库含水量的预测。为此,选择辽宁省风水沟尾矿库作为研究区,采集尾砂配置成不同含水量的样品,测试其可见光-近红外光谱,分析不同含水量样品的光谱特征以及含水量与光谱特征之间的关系,建立针对尾砂的含水量遥感预测模型,并应用于辽宁省风水沟尾矿库表面含水量的预测。结果表明:(1)含水量对尾砂的光谱特征有显著影响,二者存在高度的相关性,光谱反射率随含水量增加而下降,且波长越长,含水量对光谱的影响越显著;(2)构建了基于尾砂光谱特征的含水量遥感预测模型,选择Landsat8-OLI传感器的B6和B7波段,定义了比值指数(RTI)、归一化差异指数(NDTI)和差值指数(DTI)3种尾砂光谱指数,并将这3种指数作为输入自变量,使用随机森林方法进行训练以及含水量的建模预测,并与B7波段建立的对数反射率预测模型进行比较。结果表明,光谱指数+随机森林的预测模型效果优于基于B7波段建立的对数反射率模型。(3)使用光谱指数+随机森林的预测模型,通过Landsat8-OLI数据对实地尾矿库提取了含水量的空间分布图,结果表明模型预测的含水量与实测结果之间的决定系数R2达0.798,均方根误差RMSE为0.077,相对分析误差RPD为1.970,平均相对精度ARE为20.1%,在现有技术条件下,达到了较好的预测效果。该研究为变质型铁矿尾矿库含水量的预测提供一种大面积、实时、快速的实用方法。

热空气处理对靖安椪柑幼果柠檬酸代谢的影响

为探究柑橘果实柠檬酸的降解机制,以盛花后120 d的靖安椪柑果实为材料,研究了40℃热空气处理48 h对椪柑果实有机酸含量变化及柠檬酸代谢相关基因表达的影响。结果表明:靖安椪柑幼果有机酸以柠檬酸为主,热处理能显著促进果实柠檬酸含量的下降。同时,热处理诱导CitCS1和CitCS2基因表达上调,其中CitCS1表达与对照达显著性差异水平;热处理后CitAcos基因家族成员表达量均得到促进,CitIDH2被短暂诱导表达,热处理对CitIDH3基因表达也有促进作用;热处理还能显著促进CitGAD4和CitGAD5两个基因表达,但对CitGS基因表达无显著性影响。以上结果说明,热空气处理能促进靖安椪柑幼果中柠檬酸的降解,使果实有机酸含量下降,这种变化和柠檬酸代谢相关基因表达密切相关,其中CitAcos、CitIDH1/3和CitGAD4基因表达上调可能是导致果实有机酸下降的主要原因。

天空冷背景下受力岩石微波辐射特征实验研究

分析了环境因素对微波辐射观测的影响机理.以此为基础,在天空冷背景条件下,利用岩石试验机、微波辐射计、声发射、温度测试仪等,开展了岩石弹性变形阶段循环加载微波辐射变化特征的室外观测实验.结果表明,在天空冷背景下能可靠获取岩石受力变形过程中的微波辐射能量变化信息.花岗岩弹性变形阶段的微波辐射亮温变化与应力间呈同步性很强的正相关关系,相关系数达0.94;岩石表面的温度变化与应力间亦呈正相关,但其变化滞后于应力变化,且单位应力的微波亮温升幅远大于表面温度升幅.实验证实了利用微波辐射观测手段可有效探测岩石受力引起的岩石内部应力状态的变化.

观测角度对岩石热红外光谱解混影响的实验研究

岩石定量遥感是矿产资源探测与地质环境监测的主要手段,光谱解混是岩矿定量遥感的重要方法。在实际应用中,由于卫星对地观测受地形起伏的影响,观测具有一定的角度,导致所测发射率光谱产生变异。但在目前的研究中,解混所采用的矿物端元光谱,是在实验室垂直试样表面观测得到的,忽略了观测角度对发射率光谱的影响,降低了光谱解混精度。因此,有必要将观测角度作为影响岩石光谱解混的因素,研究其对光谱解混精度的影响。首先,将常见的石英、正长石和斜长石矿物表面制作成一般粗糙度,并设计0°~77°共9个观测角度实测发射率光谱,分析观测角度对矿物热红外光谱特征的影响。其次,利用观测角度13°~77°的矿物端元,构建相应角度虚拟岩石光谱,并用0°的矿物端元光谱解混9个观测角度的岩石光谱,分析观测角度对岩石热红外光谱解混的影响。结果表明:(1)在0°~20°范围,观测角度对光谱影响较弱,从30°开始,影响显著。基本规律是:随着角度的增加,光谱吸收深度增加,但各波段处的情况不尽相同。CF特征在观测角度大于50°之后向短波方向移动明显;RF特征处的吸收谷在观测角度大于20°之后显著加深,且谷底位置向短波方向移动;TF特征在观测角度大于40°之后发射率显著降低。表明观测角度的变化,会引起光谱特征的明显变化。(2)在0°~20°范围内,观测角度对光谱解混影响不明显,解混误差小于5%;当观测角度大于20°时,观测角度对光谱解混有显著影响,30°~77°解混误差均大于5%,平均解混误差达到17.2%,解混精度较低。这表明,在基于光谱解混方法进行岩石矿物组分定量反演时,需要考虑观测角度的影响,这对于提高反演精度、准确确定岩石类型具有重要意义。

基于动态四叉树索引的三维地质模型组合剖切算法

三维地质体模型可直观展示地质构造的空间发育形态,而地质构造的内部特征及构造间的复杂空间关系需通过连续的组合剖切和开挖分析进行揭露,并依赖于高效的基础剖切算法与剖切过程中模型数据的动态管理。该文针对以三角面片为基本数据结构的三维地质体模型,提出一种支持水平面剖切、竖直剖切、空间任意平面剖切等多种基本剖切类型组合的连续剖切分析方法。该方法通过引入动态四叉树索引,可快速定位剖切影响域三角面片,并依据交线位置关系快速生成剖面的轮廓多边形集合,进而经过多边形三角剖分形成地质剖面图;在连续多次剖切时,通过实时更新四叉树索引和剖切单元属性值,优化了组合剖切效率。实验结果表明,该方法可显著提高剖切计算速度,满足栅栏剖切、连续圆弧剖切、台阶剖切和开挖分析等复杂组合剖切与连续剖切分析功能。

中医药治疗溃疡性结肠炎的用药组方规律的文献研究

【目的】采用中医传承辅助平台软件对发表于1990年1月至2017年11月之间的中医药治疗溃疡性结肠炎的文献进行分析,以挖掘中医药治疗溃疡性结肠炎的用药组方规律。【方法】检索中国知网、维普、万方、中国生物医学数据库等文献资料,根据制定的文献纳入与排除标准筛选相关的文献数据,将数据录入中医传承辅助平台,采用软件内置程序分析中医药治疗溃疡性结肠炎的用药规律,包括四气五味归经、药物使用频次、组方配伍规律及潜在的新方组合。【结果】筛选得到文献197篇,涉及药物228味,药性以温、寒、平为多,药味以苦、甘、辛为主,药物归经主要归脾、胃、肺、肝经。使用药物频次最多的5味药物是白术、甘草、白芍、茯苓和党参,居前5位的药物配伍组合为"白术,甘草""白术,茯苓""党参,白术""甘草,白芍"和"白术,白芍",挖掘出核心药物组合28个,新方4首。【结论】从文献数据挖掘得到的用药规律结果显示,溃疡性结肠炎的中医药治疗方法以健脾益气、清热化湿、疏肝理气药物为主,并常配伍温阳补虚、养血活血类中药。

鞍山式铁矿SiO_2含量的热红外光谱分析方法

SiO_2含量是铁矿石质量控制的主要技术指标,亦是衡量铁矿石品质好坏的关键指标之一,对选矿方法、配矿流程的确定具有重要意义。传统的SiO_2含量测定法虽然准确度高,但工作量大,操作繁琐,花费时间长,难以快速、高效确定铁矿石中SiO_2含量。采用红外光谱辐射计Turbo FT对辽宁省鞍钢集团鞍千矿业有限责任公司的"鞍山式"铁矿样品进行热红外光谱测试,分析了光谱特征,构建了比值指数(RI)、差值指数(DI)和归一化指数(NDI),并确定光谱指数与样品SiO_2含量相关性最显著的敏感波段及对应的相关系数值;优选出与样品SiO_2含量相关性最显著的归一化指数(NDI),构建样品SiO_2含量的定量反演模型,并进行了验证。结果表明,三种光谱指数与样品SiO_2含量的敏感波段均位于余辉带特征(RF)的左边界8.06与8.2μm处,相关系数均达到0.9以上,其中NDI与样品SiO_2含量的相关性最高;基于NDI构建了实验样品SiO_2含量的二次函数反演模型,预测误差为3.57%。该方法相对于传统的研磨化验法,具有工作强度小、便捷、快速、高效、无污染的优点,对遥感找矿也具有一定指导意义。

地表枯枝落叶层影响下的土壤混合光谱特征及解混方法研究

针对草原土壤属性高光谱监测过程中地表枯落物对土壤光谱建模精度的影响。以呼伦贝尔典型草原土壤光谱为研究对象,通过室内模拟光谱实验及野外光谱实测验证,分析混合光谱特征,揭示枯枝落叶层对土壤光谱影响的规律,提出了基于光谱相似值约束下的盲源分离ICA算法,对混合光谱进行解混,削减枯枝落叶层对土壤光谱的影响。结果表明,(1)随枯枝落叶盖度增加,光谱纤维素吸收指数(CAI)增加,呈二次回归递增趋势,可有效检验混合光谱中枯枝落叶的覆盖程度;(2)混合光谱在700 nm跃迁波段有明显的斜率陡增现象,并在1 680及1 754 nm处存在微弱的木质素吸收特征,在2 100 nm附近处出现强吸收特征;(3)优化后的BSS-ICA算法可有效分离枯枝落叶同土壤的混合光谱,进而提升野外光谱估测有机碳含量的精度,分别利用偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)及随机森林(RF)对解混前后光谱建立预测有机碳预测模型;其中SVM模型预测精度最高,预测集的R^2从0.71提高到0.75, RMSE从4.82 g·kg^-1降低到4.50 g·kg^-1。通过实验研究对定向去除外部环境参数中的地表枯枝落叶层对土壤高光谱影响进行了实证,并通过野外实测数据验证解混算法的有效性,为完善野外原位光谱数据反演及监测土壤理化属性提供理论依据。

干、湿沙层对岩石受力微波辐射影响的实验对比

在天空冷背景下,通过实验模拟卫星对地观测,研究盖层对岩石受力过程中微波辐射的影响规律及影响机理.实验以花岗岩及覆被干、湿沙层为例,采用卧式压力机和C波段微波辐射计对岩石受力过程中松散盖层对辐射变化的影响规律进行观测.实验结果表明:花岗岩弹性变形阶段的微波辐射变化与载荷具有很好的同步性,相关系数达0.94,微波亮温变化量为0.015 K/MPa.当岩石观测面铺设2.5 cm厚的干沙层或湿(含水)沙层时,其对受力岩石微波辐射影响存在差异:1)干沙层对岩石受力过程中的微波辐射变化量无显著影响;2)含水沙层显著削弱了微波辐射计所接收到的岩石中由力引起的微波辐射变化信号.

含孔花岗岩破裂过程不同区域声发射特征

利用孔洞对声发射(AE)传播的阻隔作用,对AE探头监测区域进行分区.通过含孔花岗岩双轴加载破坏过程的AE多通道监测实验,研究了岩石变形破坏过程不同区域AE特征及其与破坏模式之间的关系.结果表明:试件的AE探头监测区域分为独测区、共测区、盲测区;试件共有两种破坏形式,"V"型和贯穿型;对于"V"型破坏的试件,主破裂发生在独测区,各通道的AE特征明显不同;对于贯穿型破坏试件,主破裂发生于共测区,各通道的AE特征较为相近.

Fluent关于刚性植被尾流区两种数值模拟方法对比

为探究Fluent中更加有效的刚性植被尾流区模拟方法.基于已有试验数据,对比Fluent在模拟刚性植被时两种模拟方法(细圆柱群模型和多孔介质模型)的差异。结果表明,二维刚性植被尾流区模拟中,在待模型稳定时间可忽略不计的情况下综合前处理、模拟情况对比,多孔介质模型更加高效便捷、模拟效果更好。

联合LiDAR DEM与时序SAR数据的露天矿特大型滑坡监测

面向长期多阶段大型滑坡变形监测需求,提出了一种像素偏移量跟踪(pixel offset tracking,POT)与多时相雷达干涉测量(multi-temporal interferometry,MTI)协同监测方案,分别针对滑坡的快速变形期及缓慢变形期开展变形监测研究.针对时序SAR滑坡监测中面临的观测方向与滑坡变形方向的空间不一致问题,提出了一种高精度激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)数字高程模型(digital elevation model,DEM)辅助的坡向变形求解方法,并开展了抚顺西露天矿南帮特大型滑坡长时序变形监测,其结果与GPS监测结果相比平均误差仅为dm级.

颗粒度对不同煤种可见光-近红外光谱的影响

煤炭是我国最主要的能源,在开采、运输、洗选加工、精煤储运等过程中都需要及时了解煤的成分、含量以及混矸程度,以便掌握和监控煤炭质量。目前,基于可见光-近红外反射光谱的煤炭原位测试技术已经成为一个研究热点。颗粒度是影响光谱特征的重要因素,开展颗粒度对不同煤种反射光谱特征的影响研究,对于深刻认识煤的光谱特征,进而提高煤光谱识别精度具有重要意义。为此,选取我国主要煤炭富集区(包括内蒙古乌海、新疆哈密、山西阳泉)的褐煤、烟煤、无烟煤为研究对象,利用SVC HR-1024光谱仪对不同颗粒度煤样的可见光-近红外光谱进行测试,分析了颗粒度对煤样光谱反射率的影响规律,以及颗粒度对于不同煤种光谱影响的差异。在此基础上,对实验现象背后的物理机理进行了分析讨论。研究表明,变质程度不同的煤反射光谱特征基本相似,即在可见光波段反射率较低且随波长增加出现缓慢下降趋势,在近红外波段快速上升。当煤样颗粒度>0.10 mm时,颗粒度大小对光谱特征的影响较小,煤样反射光谱特征随颗粒度变化规律不明显;当颗粒度<0.10 mm时,颗粒度对煤样的光谱影响增大,且影响主要体现在近红外波段的反射率光谱曲线的斜率大小,颗粒度越小,光谱反射率曲线斜率越大。0.10 mm颗粒度可作为颗粒度对煤的光谱特征影响的敏感界限。不同煤种可见光-近红外光谱曲线受颗粒度的影响程度不同,褐煤的影响最大,烟煤次之,无烟煤影响最小。实验表明,利用反射光谱进行煤质分析和煤种识别时需要考虑颗粒度的影响,同时,选择颗粒度小于0.10 mm的粉末状样品效果要好于大颗粒或块状样品。

品位对鞍山式铁矿反射光谱特征的影响研究

矿物与岩石的可见光-近红外光谱特性与内在理化特性紧密相关,岩矿反射光谱的决定因素是其成分及含量。为明确鞍山式铁矿反射光谱与铁品位之间的关系,采用SVC HR-1024便携式地物光谱仪对不同品位的鞍山式铁矿进行光谱测试,分析铁品位对试样反射光谱的影响规律,明确试样铁品位与反射光谱相关性较显著的敏感波段,并基于此建立铁品位定量反演模型。结果表明,铁品位对赤铁矿、磁铁矿反射光谱的影响规律不尽一致,赤铁矿铁品位的变化不仅会影响试样反射光谱的高低,还会影响试样反射光谱的形态;而磁铁矿铁品位的变化不会影响试样反射光谱的形态,仅会对试样反射光谱的高低产生影响。赤铁矿铁品位在不同的波段处对试样反射光谱影响规律不尽一致,在350~1000 nm波段,试样反射率大小对铁品位反应敏感,该波段光谱反射率与赤铁矿铁品位呈现显著线性负相关关系;在1000~1250 nm波段,反射光谱的斜率对铁品位反应敏感,二者呈现显著线性正相关关系;而在1250~2500 nm波段,试样反射光谱受铁品位影响较微弱。对磁铁矿铁品位与其反射光谱之间的关系进行定量分析,发现铁品位与反射率呈现显著指数函数负相关关系,且这种关系在350~2500 nm波段近乎一致。然后,基于铁品位与赤铁矿、磁铁矿试样反射光谱之间的定量关系,分别建立了赤铁矿、磁铁矿铁品位定量反演模型,并对模型进行了验证。结果表明,模型预测的铁品位绝对误差均小于1%,结果比较理想。该研究揭示了鞍山式铁矿品位对反射光谱的影响规律,并建立了铁品位定量反演模型,为应用光谱分析技术进行铁品位的定量反演提供了新方法。

颗粒度对鞍山式铁矿反射光谱特征的影响研究

岩矿反射光谱的决定因素是其成分及含量,变异因素主要为颗粒度、粗糙度、观测角度、表面形态等。为明确颗粒度与鞍山式铁矿反射光谱之间的关系,采用SVC HR-1024便携式地物光谱仪对鞍山式铁矿的两种主要铁矿石(赤铁矿、磁铁矿)进行不同颗粒度下的可见光-近红外光谱测试,分析颗粒度对赤铁矿、磁铁矿反射光谱的影响规律,并明确颗粒度的敏感波段与稳定波段,为以后的定量反演工作提供参考。结果表明,颗粒度对赤铁矿、磁铁矿反射光谱的影响规律具有显著差异。当赤铁矿试样粒径由0.03 mm增加到1 mm时,光谱反射率随颗粒度增加而逐渐减小,二者呈现显著负相关关系。但是在不同的波段处,赤铁矿反射光谱受颗粒度的影响程度不同,在350~550 nm波段,反射光谱受颗粒度影响非常微弱,为赤铁矿反射光谱对颗粒度的稳定波段;在550~950 nm波段,反射光谱受颗粒度影响较微弱;在950~1250 nm波段,反射光谱受颗粒度影响较显著;在1250~2500 nm波段,反射光谱受颗粒度影响非常显著,为赤铁矿反射光谱对颗粒度的敏感波段。当赤铁矿试样粒径大于1 mm之后,赤铁矿反射光谱多重叠,受颗粒度影响显著减弱,且二者无明显相关性。当磁铁矿试样粒径由0.03 mm增加到4 mm时,磁铁矿反射光谱对颗粒度的响应非常微弱,颗粒度引起的光谱反射率变化不超过3%,且颗粒度与磁铁矿反射光谱间无相关性,二者间联系微弱。该研究揭示了颗粒度对鞍山式铁矿反射光谱的影响规律,定量分析了颗粒度对赤铁矿、磁铁矿反射光谱的影响程度,并确定了颗粒度与试样反射率符合的函数分布关系,为提高鞍山式铁矿的品位反演精度奠定了良好基础。