1、第22卷第1112期地質(zhì)通報Vol22.N 0811。122003 年 12 月 GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINADec.2003用衛(wèi)星高光譜數(shù)據(jù)提取江西德興銅礦礦山廢水的pH值污染指標劉圣偉1,甘甫平z一 ,王潤生S(1中國地質(zhì)太學地球科學與資源學院，北京100083;2中國國土責掉航空物探遙 感中心，北京1000833北京走學地球與空間科學學院.北京100871摘要:在對德興銅礦礦山廢水的光譜特征深入分析研究的基礎(chǔ)上.總結(jié)了不同類型水體(酸性水、堿性水以及河流 水的特征光譜.并利用地物譜特征開展礦山廢水 pH值污染指標提取研究。針對亦體光譜反射率低、特征光潛不明顯的

2、特點,采用礦區(qū)衛(wèi)星H師面on高光譜數(shù)據(jù)，應(yīng)用Isa算法和掩膜技術(shù)識別出水體分布并進一步與 MNF變換有效 結(jié)合,根據(jù)波段散點圖進行不屬pH值水體的有效分割。為礦山唆水 污染的診斷和監(jiān)側(cè)提供了新技木和理論支攆。關(guān)鍵詞:高光譜;礦山廢水;Hyperion;光譜特征；pH值;穗興銅礦中圈分婁號：P627;X141;X.52文獻標識碼:A文章編號：1671 2552t200311 121013 08中國是世界上的礦業(yè)大國之一，礦業(yè)開發(fā)總規(guī)模居世界第3位。但是隨著礦產(chǎn) 資源的開發(fā)，越來越 突出的礦山生態(tài)環(huán)境問題不僅威脅到人民的生命 安全，而且嚴重 制約了國民經(jīng)濟的發(fā)展。礦山廢水 排放是礦山生態(tài)環(huán)境最嚴重

3、的污染源之一。礦 山廢水主要包括采礦酸性廢水和選礦堿性廢水，并含大量重金屬及有毒、有害元素 如果不進行治理，直接排放，不僅會對礦區(qū)及其周圍環(huán)境造成污染和危害，而且會造 成礦山資源的浪費。近10多年來，在礦山廢水 污染的治理方面，中國雖然已經(jīng)取得 較大的進展，從單項治理發(fā)展到全面規(guī)劃、綜合治理，但是全國由礦 山廢水污染引起 的環(huán)境惡化趨勢還未得到有效的遏 制。中國目前每年因采礦產(chǎn)生的廢水、廢液的 排放總 量約占全國工業(yè)廢水排放總量的100,6以上，處理率僅 為4.23%,大量未經(jīng)處 理的廢水排入江河湖海，污染嚴重，因此必須加大對礦山廢水的治理力度。為了對污染的生態(tài)環(huán)境進行有效的治理和修復(fù)，需要及

4、時了解其受污染的程度及其變化趨勢，以便給生態(tài)環(huán)境的健康狀況 確診”然后對癥下藥”。污染生態(tài)診斷 可以采用包括對水體、土壤、動 物和植被直接采樣進行化學分析診斷、物理方法 診斷以及生物指示診斷等各種方法 “1盡管這些方法能夠?qū)Σ煌攸c污染的強度 及變化進行準確的測 定，但是工作程序通常繁雜而昂貴。不僅如此，而且 對水體、土 壤和動植物直接采樣的技術(shù)無法提供適用于大范圍污染地區(qū)制圖的區(qū)域信息。然 而遙感技術(shù)卻可以通過提供污染地區(qū)和周邊區(qū)域的航空或衛(wèi)星影像，僅使用直接采樣技術(shù)進行區(qū)域調(diào)查所花代價的一小部分就能夠監(jiān)測區(qū)域乃至全球性大氣、水 體、土壤、植被的污染情況，掌握污染源的位置、污染 物的性質(zhì)及其

5、擴散的動態(tài)變 化，及時了解污染物對 生態(tài)系統(tǒng)的影響，從而采取積極的防護措施。在這種 情況下， 采用先進的高光譜技術(shù)對礦山廢水污染進行直接識別尤為必要。高光譜地物識別 基于地物譜的指紋效應(yīng)，利用高光譜數(shù)據(jù)的重建光譜與標準光譜或?qū)崪y光譜的定量 對比分析，實現(xiàn)利用宏觀手段（遙感技術(shù)進行微觀地物（如水體、污染信息等的直接 識別,并且已在諸如地質(zhì)、農(nóng)業(yè)以及生態(tài)等領(lǐng)域 開展了深入研究。但礦山污染物因 光譜反射率低、光 譜混合（復(fù)合等現(xiàn)象明顯而極難識別，需要做專門收稿日期：20030626;慘訂日期：20030926基金項目：國家自然科學基金項目（40201034國土資源部 十五”重點科研項目（200220

6、6共同資助作者簡介:劉圣偉（1972 一，男。博士 .從事高光譜遙感拄術(shù)及其應(yīng)用方面的研究工作。E-mail:fianshanmoun HYPERLINK mailto: 萬 方數(shù)據(jù)1014地質(zhì)通報GEOLOGICAL BULLETIN OF CHD/A 一一一的研究。目前對礦區(qū)環(huán)境污染這個世界性難題 ，歐河，東 邊為富家塢河。美一些發(fā)達國家已經(jīng)相繼利用高光譜技術(shù)展開礦山污染調(diào)查由于數(shù)據(jù)獲取以及其他客觀原因，中國在這方面的研究較少或剛剛起步，在未來幾年內(nèi)將陸續(xù)有 一系列搭載有高光譜儀的衛(wèi)星上大，如ARIES 一 1衛(wèi)星搭載的ARES 1以及 PRISM衛(wèi)星都將搭載高光譜儀等。這些光譜儀的光譜分

7、辨率一般都 在幾納米到 20m之間,空間分辨率在幾米到50m之間，個別還具有全色波段。其數(shù)據(jù)特點完全適 用于資源環(huán)境與污染調(diào)查以及動態(tài)監(jiān)測等，并基本進入 商業(yè)運營。中國正在規(guī)劃中 的資源環(huán)境小衛(wèi)星（1+2星計劃也主要是采用高光譜成像儀。這些將開創(chuàng)高光譜技術(shù)的航天時代標志著高光譜應(yīng)用的高潮即將到來，并可能取代多光譜數(shù)據(jù)而成為下 一步應(yīng)用的主流。德興銅礦從20世紀70年代就開始設(shè)點進行廢水監(jiān)測工作，主要是采用堰流法 進行流量測定；80年代以來，環(huán)保部門對德興銅礦各排污口的廢水流量和 水質(zhì)情況 進行了測定，其pH值、銅鐵等金屬離子含 量超標比較嚴重日。近2年來，國土資源 部先后組織 開展了以江西省在

8、內(nèi)的全國5省為試點的礦山地質(zhì) 環(huán)境調(diào)查工作.初步 建立了礦山環(huán)境調(diào)查治理數(shù)據(jù) 庫系統(tǒng)，為礦山環(huán)境保護規(guī)劃的制定和實施提供了 依 據(jù)。目前，以現(xiàn)時相的高分辨率多光譜遙感數(shù)據(jù) 為主，輔以以往時相的航空遙感圖像， 采用現(xiàn)行的 遙感數(shù)據(jù)處理和信息提取技術(shù)，可以完成礦山尾礦 及固體廢料排放現(xiàn)狀 與動態(tài)變化、土地利用現(xiàn)狀與 動態(tài)變化、次生地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)環(huán)境等項調(diào)查工作,但對礦山環(huán)境污染狀況進行定量分析還沒有比較成熟的遙感支撐技術(shù)。因此，本文以江西省德興銅礦礦山為實驗區(qū)，在對德興銅礦區(qū)水體光譜特征詳細分析研究的基礎(chǔ)上，利用衛(wèi)星高光譜Hyperion數(shù)據(jù)從高光譜的圖像識別和光譜識別 2方面進行了 水體pH值污

9、染指標的提取研究。1研究區(qū)概況德興銅礦是一個世界級的大型斑巖銅礦，位于江西省東北部德興縣境內(nèi)，已探明 銅儲量800 x104t以上,年銅產(chǎn)量約占全國的1/4。礦區(qū)屬中低山丘陵,地勢東南高、 西北低，河流水系發(fā)育。礦區(qū)以北的樂安河是礦區(qū)主要的牛活用水來源，以南的德興 河是德興市以及下游的主要生活用水水源。以西為大塢德興銅礦礦山廢水主要由采礦場產(chǎn)生的酸性廢水和選礦廠產(chǎn)生的堿性廢水組成。當降水或地下涌 水流過廢石場或露天采礦場的硫化礦石或廢石時，硫化礦物的 氧化作用產(chǎn)生酸性廢水：4FeS2+1502+14H20=8H2S04+4Fe(OH3堿性廢水均來源于選礦廠，由于選礦作業(yè)是在 堿性條件下進行的，

10、在浮選過程中 需填加大量的石 灰和其他藥劑。主要的堿性廢水為大量尾礦和精礦脫水工序中產(chǎn)生的高堿性廢水。德興銅礦每年產(chǎn)生的酸性廢水(pH=2.4-2.7約0.1x10 %3并含大量的Cu、Fe和Al等金屬離子：每日產(chǎn)生堿性尾礦廢水(pH=11.312.3和精礦廢水 (pH=11.81224分另I約為22x1041113和2X104m3,所有廢水由4個尾礦庫以及 若 干酸性廢水調(diào)節(jié)庫進行處理和調(diào)節(jié)。德興銅礦從 20世紀70年代初期就開始研究治 理礦山廢水，廢水治理經(jīng)歷了點源治理一集中治理一清潔生產(chǎn)加末端治理3個階段,初步形成了目前的廢水綜合治理格局。但是，由于歷史和現(xiàn)實的多方面原因，礦山環(huán) 保還滯

11、后于生產(chǎn)發(fā)展，存在諸如露天采礦場酸性廢水未經(jīng)處理、村民人為干擾引起酸性廢水流失而直接排入河流、環(huán)保設(shè)施運行效率低、尾礦庫排洪水和壩前滲水水質(zhì)不穩(wěn)定、pH值嚴重超標、懸浮物和金屬離子含量也時有超標等許多問題，廢水外排現(xiàn)象時有發(fā)生工酸、堿性廢水破壞水體的自然緩沖作用，消滅和抑制細菌等微生物的生長，妨礙 水體的自凈功能，腐蝕管道和機械等設(shè)施。酸堿污染不僅能改變水體的 pH值，而且大大增加水中的無機鹽類和水的硬度，因此污 水的pH值被列為檢驗污水水質(zhì)的重 要指標之一 01。2水體光譜特征采用ASD公司生產(chǎn)的FieldSpecPro FR便攜式分光輻射光譜儀，選擇礦區(qū)內(nèi) 不同類型的水體分 別進行了野外光

12、譜測量，測試研究礦區(qū)堿性廢水、酸 性廢水以及 礦區(qū)流域內(nèi)受礦山廢水擾動的河流水系的光譜特征。酸性水的光譜特征德興銅礦的楊桃塢廢石場、祝家廢石場、露天采 礦場、堆浸場均產(chǎn)生酸性廢 水，輸入酸性廢水調(diào)節(jié) 庫。酸性水pH值為2.5左右”水體渾濁，呈橙紅色（圖1 一 Ao其波譜曲線在640mn附近的橙紅光譜區(qū) 內(nèi)存在一個較強的且波形對稱的反射 峰，峰值在深萬方數(shù)據(jù)第22卷第11 1期劉圣偉等：州衛(wèi)星高光潛數(shù)據(jù)提取汀西德興銅礦J發(fā)水pH污染指標普毒嘯1015罔1酸性水（A及其波譜曲線（B Fig1Acid water（Aand its spectra（B水處達28%,近岸處約為10%,隨后反射率迅速降低

13、,最后在紅外波段趨于平緩。近岸與遠岸處水體的光譜曲線波形基本相似，近岸水體波譜640nm處的波峰反射率較高，推斷是受到淺水處水體底質(zhì)反射影響的緣故（圖1 一 Bi堿性水的光譜特征尾礦庫內(nèi)澄清的尾礦堿性水 pH值為11312.3171。水質(zhì)較為清澈，色發(fā)藍（圖2 A,其中含大量的選冶藥劑。其波譜曲線與酸性水體明顯不同（圖2B,從380rim處反射率開始逐漸上升，在藍綠光波段565nm附近達到峰值，然后迅速下降，形成左右不對稱的反射峰。與酸性水體豐 u反該反射峰值隨著測試點距岸距離的增加而升高，可能是懸浮物的A B濃度隨之增大的反映。離岸340m處的波譜形態(tài)比 較相似，儀是反射峰幣同。 離岸05m

14、處波譜曲線在580700i-lln波段出現(xiàn)較高的反射平臺，推斷也是受 到了淺 水處水體底質(zhì)反射的影響.2.3流域河水光譜特征礦區(qū)東南高，西北低。流經(jīng)礦區(qū)的水系主要有北 邊的樂安河，西邊的大塢河。大 塢河流向自南向北，并在西北匯人樂安河。本次主要對大塢河（圖3 A和樂安河 （圖3 B交匯處的河水進行光譜測試。由于受礦山酸性廢水直接排人的影響，大塢河水體渾濁,蜀黃綠色。其波譜反射率值從 350nlrl開始迅速卜開，在580800nm之 間區(qū)域達到峰值并形成一高反射率平臺，顯巨岸由遠到近反射峰值由低到高皚目2堿性水(A及其渡譜曲線(BFig.2 Alkaline water(Aand t氐 spec

15、tra(B第22卷第117：第22卷第111： B 萬方數(shù)據(jù)哥善倒地質(zhì)通報 GEOLOGICA 1.BULLETIN(IF CHINA 哥盎蠟圖3河水(A,B搜其光譜曲線(c,DFig31Liver water(A,Band its spectra(C,D變化，同時波峰位置向長波方向偏移(圖3 Co推斷是由水體中懸浮物的濃度 和成分變化引起的，可能I兌明距岸較遠的水域懸浮物濃度相應(yīng)較高。曲線在450480nm之自J存在弱吸收帶，在680nm、760l-lnl以及980nm附近存在明最的 強吸收，推斷與水中懸浮 物所含的Fe、Cu等金屬離子密切相關(guān)。樂安河水比大塢河清澈，水質(zhì)比較潔凈，足礦區(qū)生活

16、用水來源。其波譜反射率曲 線與大塢河水相比有 較大差異（圖3 D,波潛反射率值明顯降低，從350 nm處反射 率緩慢升高，在600850llril區(qū)間高反射率平臺處存在一系列明顯的吸收特征。可能 是受到水下 摹底沉積物的影響，距岸較近處反射率值相應(yīng)較高?？傊VDC內(nèi)酸性廢水以及受酸性廢水污染的 夫塢河水的渾濁度最高，早橙紅色,其波譜曲線在 橙紅波段 具有強反射峰，波形對稱分布，存在類似于Fe、Fe2+年lcu離予等金屬離子躍遷 所產(chǎn)生的光譜 特征;而堿性尾礦庫水則比較清澈，渾濁度低,呈藍綠色,波譜曲線在藍 綠光區(qū)具有特征的高反射峰，呈雎對稱性分布。3高光譜數(shù)據(jù)處理及信息提取3.1Hyperi

17、on數(shù)據(jù)大氣校正及去噪處理目前遙感影像已被廣泛地應(yīng)用于污染生態(tài)診斷及生產(chǎn)管理等領(lǐng)域，受到各國重 視。然而，由衛(wèi)星獲取的大量圖像大部分被大氣粒子吸收和散射來自地表的輻射引起的大氣粒子效應(yīng)所污染，大氣校正的目的就是通過消除大氣影響而從遙感影像中 恢復(fù)反映地物特性的表面反射率，從而使遙感影像分類的精確性得到較大的改善。 這、問題已經(jīng)受到遙感研究人員的重視，并已經(jīng)設(shè)計出許多解決方法。大氣校正的 算法基本由2個主要步驟組成。苗先，利用地物表 面的特殊特性或大氣組成的n接 測量以及利用理論模型對大氣光學特征進行平估,根據(jù)大氣的光學特性1016地須埴報可以通過輻射傳輸算法汁算 H1與人氣校正有關(guān)的各萬方數(shù)據(jù)

18、第22卷第1卜12期州圣偉等:用p星高光譜數(shù)據(jù)提取江西德興銅礦蟆水 pH 弓染指標I【117種量值。然后，通過倒轉(zhuǎn)過程得出地表反射率.使遙感影像得到校正，從而保證了衛(wèi)星影像的有效性。采用江兩彳惠興銅礦地區(qū)2003年1月的Hyperion數(shù)據(jù)覆蓋地面42kmX75km,、數(shù)據(jù)經(jīng)系統(tǒng)校正和輻射定標處理之后，采HACORN v 4軟件作大氣校止，將輻射值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成地而視反射率數(shù)據(jù)。ACORN是hnSpec公司基于 MODTRAN 4開發(fā)的大氣校正和波潛重建軟件。其原理是，用成像光譜數(shù)據(jù)940nm和i14011111附近水蒸氣通道的吸收深度，逐個像元地反演水蒸氣住的含量，代人大氣傳輸模型MODTtCA

19、N 4計算大氣中氣體、分子和氣溶膠的光學效應(yīng)，對數(shù)據(jù)作大氣校正.將其轉(zhuǎn)換成地間視反射率數(shù)據(jù)。Hyperion數(shù)據(jù)除有少最云覆蓋外，質(zhì)量較女？,圖像清晰。射圖像進行去條帶處理和運用空問域低通濾波對數(shù)據(jù)作平滑化處理以消除和壓制條帶和噪聲后，圖像質(zhì)量有較大改善（圖4,水體波譜曲線的特征譜帶表現(xiàn)明顯（圖5。32水體信息及pH值污染指標提取321方法將本次野外文測的水體波譜與已有污染水體圖4人氣校一后的HyPenon影像Fig 4Hyperion image after atmospheric correctiorl波譜”進行綜合分析，發(fā)現(xiàn)污染水體普遍縣有以下 光譜特征:光譜反射率很低, 一般小于5%,

20、在淺水區(qū)水底質(zhì)的影響p町達20%;由于懸浮物的存在 和不同酸堿 度水色的影響，往往在綠光和紅光譜段具有特殊的光譜特征，但特征非常微弱。已有 研究證 叫，當目標地物的診斷特征在整個光譜范圍內(nèi)反射率都很低時，Tricorder和光譜特征匹配等光譜分類 方法無法取得很好的效果4-111。由于礦山廢水的反射卒很低許且缺乏明確的光譜特征，為r對水體信息進行有效的提取，采用Ribeiro等提出的方法。該方法基于以下2個步驟:通過積分光 譜分析（ISA:Intergral Spectral Analysis對罔像進行增強處理，從而對低反射率區(qū)域進 行識別區(qū)分;使用最大噪聲組分變換（MNF:Maxi mum

21、Noise Fraction Transformation和散點圖分 析進行低反射率地物的分割。ISA算法是對各波段的反射率強度與它們各自的半極值寬度（FWHM:FullWidth of Half Maxi nltlll:的乘積進行求和。其計算公式為SI-2（RbFWHMb式L1,s,指光譜積分；R指亮度值。ISA算法的原理基于地物的反射率特性，即低反射率地物如水體等的光譜積分 值與其他地物卡|jI比要低得多。但是，由于該方法會引起對陰影或其他低反 射率地 物的錯誤指示，在這種情況下，要對相關(guān)因素 進行綜合考慮，例如地形坡度可以用來對 陰影區(qū)域進行指示一。圖5影像數(shù)據(jù)大氣校正前后水體渡譜曲線對

22、比（藍色校正前波譜，紅色校正后波譜Fig 5Spectral contrast of waterbefore and after atmospheric correction(blue.before Correction;red,after第22堂第1種量以然后: 影像得到校正 采用江。第22卷第1H：種量值然后，通 星：的旦至I廿；H數(shù)據(jù)，覆蓋地 輻射定標處衛(wèi) 校正,將輻3correction 萬方數(shù)據(jù)璉矮通報GEOLOGICAL BULLETIN OF CIIIB4 對低反射率區(qū)域的識別，目的 是進行掩膜處理并施用最大噪聲組分變換（MNF。最大噪聲絹分變換（MNF是利用圖像的噪聲組分矩陣（

23、01的特征向量對圖彳t進行變換，使按特征值由大到小排序的變換分量所包含的噪聲成分逐漸減小，而蚓像質(zhì) 量順玖提高。上為圖像的總辦方差矩陣.M為圖像噪 聲的價方籃矩陣。MNF相當于所有波段噪盧方差都 J【I等時的主成分分析，因此可分為2步實現(xiàn)，第一步 先將圖像變換到個新的坐標系統(tǒng)，使變換后圖 像噪聲的協(xié)方差矩陣為單位陣；第二步再對變換 后的罔像施行豐成分變換。此改進的算法稱為噪聲凋節(jié)主成分變換（NAPC ”最大噪聲組分變 換（MNF肯2個重要性質(zhì).一是對圖像的任何波段 作比傷J擴展，變換結(jié)束不變；電變換使幽像矢量、 信息分量和加性噪聲分量與.相垂直.乘性噪聲可通 過對數(shù)變換轉(zhuǎn)換為加性噪聲。變換后可

24、釗對性地照 各分量圖像進行去噪，或禽棄噪聲占優(yōu)勢的分量， 最大噪聲組分變換（MNF是由主H分分析（PCA 衍生出來的，它們之間的主耍【（別在于MNll變換考 慮到了主組分變換和噪音的數(shù)據(jù)犒篇、就幽像質(zhì)量 方面而言，最人噪聲組分變換（MNF被認為是一種 高光滸數(shù)據(jù)處理的響效斤法”j 200笄322結(jié)果和結(jié)論進彳T ISA增強和掩膜處彈后從網(wǎng)像中直接分割 出水體（圖6,冊掩膜圖像以 MNF變換進行增強和 噪聲消除處理 然后利用MNF變換不同波段的散點 圖進行分 割。根據(jù)MNF波段1與MNFi0:段6的散點圖（圖7,町以將礦區(qū)水體夫致分為3類 （圖9右。利用陵散點 圖口阻區(qū)分出：酸性水（紅色，位于祝

25、家廢石場及其 附近的酸 性廢水調(diào)節(jié)庫和受酸性廢水影響的大塢 河;堿性水（綠色，位于2號及4號尾礦庫；以 及酸堿 度基本偏中性的水域（藍色，位于尾礦庫邊緣澄清 程度較高的區(qū)域和礦區(qū)生 活水源地（圖9右圖左上角 的藍色圖斑。其光譜特征（圖8與野外實測的不J司酸堿 度水的光譜特征類似（囤上幽3,反映出不同水 質(zhì)在600nm附近的反射存在明顯的差 異。根據(jù)德興銅礦礦山酸堿Tt廢水水質(zhì)分析結(jié)果，米源于祝家廢石場、露天采礦場 和堆浸場的酸性廢水的pH值為24-27,酸性廢水輸人酸性廢水調(diào)節(jié)庫，部分直接排 人大塢河。來源于大山選礦場和泗洲選礦場的尾礦溢流水和精礦溢流水的 PH值分 別為11P12.3和11.

26、81224_排人2號及4號尾礦庫。通過 與該結(jié)果的對比驗證，發(fā) 現(xiàn)分類結(jié)果與德興銅礦酸 堿性廢水實際分布情況基本吻合，證明了此方法的 有效性 和適用性。由于水體光譜反射率低，特征光譜不明顯，同時ffl6水體信息（紅色的光譜識別 （左及其影像光譜（右Fig 6discrhalination of waSpectml00 r information(red,leftand its image1018對低 并施用最 換（MNF） 征向量對 的變換分 F=L 七在 a H fspectm（nghtloirt對低反射率 并施用最大噪聲 換（MNF）是利用 征向量對圖像進第22卷第1112期劉圣偉等：用衛(wèi)

27、星高光譜數(shù)據(jù)提取江西德興銅礦腹水pH污染指標 判7MNF波段1與MNF波段6散點罔Fig 7Scatterplot bctVI ,een MNF B1and MNF B6Fig8Image spectra ot water bodyi中不同顏色所表示的影像九皓與閉9地物對應(yīng)圖9Hyperion影像（左與水體酸堿性信息提?。ㄓ褾ig9Hyperion image（1eftand relative pH for various kinds of water（right,red:relative low pH;blue:relativemiddle pH;gxeen:relative high pH

28、一些小水體由于卒問分辨率以及水體深淺的影響，其光譜特征困混合而難以提 取出存在信息。采用積分光 譜分析，即IsA算法增強和搶膜處理技術(shù)，可以對水體 進 行識別分割。水的酸堿性從光譜特征上雌以區(qū)分 ，但通過MNF變換后利用散點圖 可以進行相對劃分。冊于因銅礦進行的酸性廢水和尾礦堿性廢水的酸堿巾和治理.蹦及尾礦砂的自然分割造成尾礦庠內(nèi)水域第22卷第1172期劉圣偉等：用衛(wèi)星7第22卷 第1132期 劉圣偉等：用衛(wèi)專酸堿性的差異，需要進一步的野外驗證，以修改技術(shù)1020地質(zhì)通報GEOLOGICAL 在礦山廢水信息提取和礦方法，深化高光譜遙感技術(shù)山廢水污染診斷和監(jiān)測工作中的應(yīng)用。參考文獻1孫鐵琦，周啟

29、星，李培軍污染生態(tài)學Mj北京:科學H版社，200112j Mars J C,Crowiey j K Mapping rmne w*tes and analyzing3rea affected by selenium rich waterrunoff dieast ldahousing AVIRIS imagery and 山目出 elevation damUP.emote Seining ofEnvi nt,2003,84:4224363Swayze G A.Smith K S,Clark R N.et al Using i 螞 ging3pecII uw。Py to mapacidic mi

30、ne wa=steJEnvironmental Science and Technology,2000,34:47544Minitorfog and assessing the environment impact of mining inEu pe using advance earth obsemnontechniquesfMINEOM/OL http:/www brgm ff/rahlco5德興銅礦忐編委會德興銅科志M19936朱訓，黃祟軻,芮宗瑤，等.德興斑巖銅礦M北京:地質(zhì)出版 社.19817昊飛德興銅礦礦山廢水治理現(xiàn)狀及其前景U銅業(yè)工程.2000,1:27298趙冬覃，劉玉機中國污

31、染水體光譜特征M北京:海洋出版 社,20019Clark R N,Galla 曲 el-A J,Swayze G A Material absorptionBULLETIN OF CHINA 2003 年 band depth “pping of imaging spectrometer data using a complete bal d shape leassquares fit w m hbrary reference spectraAIn:Summaries of the 2nd Annual JPL Airborne Geoscience Worlcshop CI JPL Pnhh

32、cafion,1990.54:176 186101Clark R N,Swayze G A Mapping minerals,amorphou s nutefials,envlro- entalmaterials,vegemdon,water.ice and snow,and other materials:The USGS 6corder algorithmA In:Suedes of the Fifth JPL Airborne Earth Science WothshopCJPL Pubhcadon.1995.1:3ch4011Ribeiro M N C.Carvalho J o A,G

33、uimar=ies E M,et al Integral spectral analysis(ISAapplied to AVIRISdata for manganesemineralized larefitcs inSio Jogo山 Alianga/GO Brazil f c Ninth JPL Aithome Visible/lnfra md Imaging Spectrometer(AVIRISWorkshop.JPL Publication,2000I“1812】Green A A,B M,SvAtzer P. al A transformafionfor orderingmuMsp

34、ectraldata in cof image qualityLm implicationsfor noise removal H IEEE Tram Geosci.Re mONb Sens,1988,26(1:657413Lee J B,Woodyart S,Bennan M Enhancement of higll spectral resolution ieH lOt sensing data byam e Adjust pfincipal components 密 afformJIEEE Trans.GecBei Re- mote Sens.1990.28(3:295-304Using

35、 hyperion data to extract pH information of mine waste water in the Dexing copper mine,Jiangxi Province,ChinaLlU Shengweil.GAN Fupin92 ,WANG Kunshen91 2(1School ofEcwth Sciences and Resources,China Univemity ofGeosciences.Beqing 100083,China;2.China Aero Geop女口 ieal Survey and Remote Sensing Center

36、for Land and Resources,& “/ng0083t China;3.School of Earth and Spoce Sciences,Peking Unwenizy,Belling 100871,ChinaAbstract:On the basis of an in depth analysis of山 e spectral features of mine waste water in the Dexing copper mine.the characteristic spectra of different typesof waters(acid water,alka

37、line water and river water were summed up and the pH information extraction frommine waste water was studied using the hyperspectral imaging data.Due to the lowreflectance and lack of specific absorption features of waters, the ISA algorithm and mask were used to dlscriminate the waters Then the seg

38、tnentation of waters with different pH values was accomplished by using MNF and scatter-plot analysis.This smdy can supply and help thewhole process of diagnosing and monitoring rfline waste water pollution.Key words:hyperspecrtal imaging;minewaste water;hyperion;spectral features;pH;Dexing copper m

39、ine用衛(wèi)星高光譜數(shù)據(jù)提取江西德興銅礦礦山廢水的pH值污染指標作者:劉圣偉，甘甫平,王潤生作者單位：劉圣偉（中國地質(zhì)大學地球科學與資源學院，北京,100083 ,甘甫平（中國國土資源 航空物探 遙感中心，北京,100083;北京大學地球與空間科學學院，北京,100871，王潤 生（中國地質(zhì)大 學地球科學與資源學院，北京,100083;中國國土資源航空物探遙感中 心，北京,100083刊名:地質(zhì)通報英文刊名：GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA 年，卷（期:2003,22（11 被引用次 數(shù)：7次參考文獻（13條1.吳飛德興銅礦礦山廢水治理現(xiàn)狀及其前景期刊論文卜銅業(yè)工程200

40、0(012.朱訓;黃崇軻;芮宗瑤德興斑巖銅礦19813.德興銅礦志編輯委員會 德興銅礦志1993Minitoring and assessing the environment impact of mining in Europe using advance earthobservation techniques(MINEOSwayze G A;Smith K S;Clark R N Using imaging spectroscopy to map acidic mine waste外文期刊20006. Mars J C;Crowley J K Mapping mine wastes and

41、 analyzing areas affected by selenium-rich waterrunoff southeast Idaho using AVIRIS imagery and digital elevation data階文期干U 2003(3Clark R N;Gallagher A J;Swayze G A Material absorption band depth mapping of imaging spectrometerdata using a complete band shape least-squares fit with library reference

42、 spectra 1990驅(qū)冬至；劉玉機 中國污染水體光譜特征 2001LEE J B;Woodyatt S;Berman M Enhancement of high spectral resolution remotesensing data by anoise-Adjust principal components transform卜文期干U 1990(03Green A A;Berman M;Switzer P A transformation for ordering multispectral data in terms of imagequality with implications for noise removal外文期刊1988(01Ribe