遥感技术在矿山开采动态监测中的应用——以豫西某铝土矿矿集区为例

以豫西某铝土矿矿集区为试验区,以SPOT-5、资源二号卫星、QuickBird影像为数据源,提出矿山开采动态遥感监测的技术流程,并对试验区铝土矿开采状况进行动态遥感监测。根据基准年及现状年的监测结果,在基准年至现状年的3年间,试验区铝土矿开采量急剧增加,存在越界和界外开采现象,开采秩序一度比较混乱;现状年与基准年相比,越界和界外已停采面积均大幅增加,开采秩序好转;至现状年大多数铝土矿采场未进行复垦和环境治理。研究结果表明:研究中采用的集3S技术于一体的矿业开发与矿山地质环境遥感监测技术方法是有效可行的,对其他矿山开采的动态遥感监测具有一定的借鉴意义;监测结果可为矿山的合理开发及可持续发展提供决策依据。

内蒙古东乌旗北部晚侏罗世A型花岗岩的厘定及其构造意义

内蒙古东乌旗北部地区分布有大量的晚侏罗世花岗岩,且有早中晚三次侵入。本文对东乌旗塔尔根敖包边防站一带的晚侏罗世三次花岗岩侵入岩体开展了岩石化学、微量稀土元素地球化学及岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄测试研究。研究结果表明:晚侏罗世三次花岗侵入岩岩石化学方面具有高硅、过铝、高钾钙碱性特点。岩体微量元素均明显富集大离子亲石元素Rb、Th、U、K和Ph,但Ba和Sr相对亏损;在高场强元素中,Nb、Ta、Ti亏损明显,Zr和Hf相对富集。岩体稀土元素含量均较高,球粒陨石标准化配分模式图曲线呈“海鸥”型,Eu负异常明显。花岗岩Na 2O-K 2O图解显示样品投影点均落入A型花岗岩区,且10000×Ga/A1值高,属于铝质A型花岗岩。花岗岩锆石SHRIMP U-Pb测年显示,第二次侵入花岗岩岩浆结晶年龄162.8 Ma±1.8 Ma,第三次侵入花岗岩岩浆结晶年龄159.4 Ma±2.1 Ma;综合分析认为,该区铝质A型花岗岩形成于侏罗纪晚期(早燕山晚期),三次侵入的花岗岩——粗中粒多斑状二长花岗岩、细中粒少斑状正长花岗岩、细中粒含斑状正长花岗岩,属于同一个岩浆演化旋回,应该为古太平洋板块向西北俯冲后伸展作用的产物。塔尔根敖包一带早燕山晚期铝质A型花岗岩是在东乌旗北部首次确定出的具有可靠年代学资料的燕山期A型花岗岩。

内蒙古东乌旗北部早白垩世A型花岗岩的厘定及其构造意义

基于研究区早白垩世早中晚三次岩体岩石化学和地球化学研究及和锆石SHRIMP年龄[(137.7±2.2)Ma、(130.5±1.6)Ma和(129.6±1.7)Ma]结果分析,内蒙古东乌旗塔尔根敖包边防连一带存在早白垩世岩体A型花岗岩。各期次岩体均具有高硅,早白垩世从早到晚三次侵入的SiO 2平均质量分数分别为73.59%、75.33%和75.93%,具有逐渐增加的趋势;富碱,由早到晚,全碱平均质量分数分别为8.22%、8.48%和8.39%,逐渐增加;由早到晚,铝指数平均值分别为1.05、1.05和1.04,均呈过铝质的特点。各期次岩体微量元素均明显富集大离子亲石元素Rb、Th、U、K和Ph,但Ba和Sr相对亏损,同样在高场强元素中,Nb、Ta和Ti亏损明显,Zr和Hf相对富集,而且从早到晚三次侵入岩体微量元素含量均具有逐渐变少的趋势。稀土元素含量均较高,球粒陨石标准化分布模式呈“海鸥”型;Eu负异常明显,从早到晚三次侵入δEu平均值为0.42、0.33和0.30,异常逐渐加强。综合研究表明,在成因类型上,早白垩世,则由早中期的A 1型逐渐向晚期的A 2型演化。区内早白垩世岩浆旋回应该是太平洋板块西北向俯冲后地壳伸展的产物。

融合光谱和空间特征的土壤重金属含量极端随机树估算

针对高光谱遥感土壤重金属含量估算研究中光谱特征信息弱、模型反演鲁棒性差的问题,提出构建污染源-汇空间特征量化污染物扩散与汇聚空间影响因子,融合光谱特征建立基于极端随机树(Extremely randomized trees,ERT)的土壤重金属含量估算模型。以济源市耕地土壤为研究区,布设采集土壤样本249个,分析了光谱特征、地形特征和污染源空间特征在土壤重金属铅(Pb)、铬(Cd)含量反演中的有效性及影响机理,采用置换重要性指数优选多源特征,通过与多种回归模型对比,评价ERT模型的预测精度。研究表明,变换后的土壤光谱特征构建ERT模型引入地形特征和污染源空间特征后精度提升显著,尤其是污染源空间特征优势更为明显,Pb的ERT模型均方根误差由43.185 mg/kg下降到22.301 mg/kg,下降了48.36%。Cd的ERT模型均方根误差由0.738 mg/kg下降到0.371 mg/kg,下降了49.73%,充分说明引入污染扩散空间特征的有效性。与其他回归模型对比,ERT估算模型在各项指标评价中优势明显,其中Pb的ERT模型的测试集R^(2)达0.964,Cd的ERT模型R^(2)为0.923。

基于数字高程模型的坡度分级及数据库的设计与实现

介绍了基于数据高程模型进行坡度分级数据库建设的方法和技术流程.对坡度计算模型进行了研究分析,采用了三阶反距离平方权差分算法对数字高程模型进行计算,并进行小图斑合并、边界平滑等处理形成坡度分级图,建立基于ArcGIS的空间数据库.