基于地面实测光谱矿区土壤重金属元素含量反演研究

【摘要】矿区内土壤在人类的农业生产起着重要的作用，随着矿区的开采利用，重金属污染问题日益严重，给人类生存及周边环境造成了极大的危害。因此多金属矿区土壤重金属元素调查成为了矿区成矿元素地球化学异常评价和找矿预测的依据，同时也是矿区可耕种土壤重金属污染调查和恢复的依据。本文通过研究土壤光谱特征参数与重金属含量间的关系，基于地面实测光谱建立预测研究区内土壤重金属含量回归方程。土壤中重金属含量一般较低，在土壤光谱中很难形成相应的特征波段。从地球化学角度入手分析，明确研究地区内成矿物的反应生成过程，了解土壤中羟基官能团与重金属游离态阳离子吸附反应原理，发现与重金属含量相关的土壤特征光谱波段主要集中在500nm、770nm、1340nm和2100nm-2300nm波段范围内并将吸收深度、吸收面积、反射率比值、对称度作为土壤特征参数值，应用地面实测光谱与遥感数据，建立了基于地面实测光谱估算重金属元素含量的回归方程，完成土壤重金属预测模型的建立。将建立土壤重金属预测模型应用在卫星遥感数据上。提取德兴研究区内与平泉碾子沟-洛金洼多金属矿区土壤中Cu、Pb、Cd、Zn等重金属元素含量。德兴研究区内重金属含量较低的地区大部分分布在林地山地等地区，异常区域除一部分集中在研究区内的1号、2号与4号矿坑外，另一部分分布在西南部与东南地区；平泉试验矿区，根据土壤中金属元素含量分布，发现采矿场东北方向有一高值异常区，采矿场西北农用地中Pb、Cd元素分布相对较高。研究区内冲沟源头山地林地附近流域沉积物中的重金属含量相对中下游矿区周边农用地较低，同时沉积土壤中的重金属含量随着冲沟流向呈升高趋势。重金属含量较高的中游农用地附近应加以治理，含量异常的中下游区域为今后找矿提供一定依据。
【作者】李鑫龙；
【导师】陈圣波；
【作者基本信息】吉林大学，地图学与地理信息系统，2014，硕士
【关键词】矿区；地面实测高光谱；光谱特征参数；反演；土壤重金属；

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