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实验室在利用高光谱遥感技术反演岩石中金属含量方面取得新进展

矿产资源是一种基本的生产资料,是人类赖以生存和发展的重要物质基础。但是随着我国的经济的快速发展,矿产资源的消耗巨大,资源短缺形式非常严峻,加快矿产资源的勘查迫在眉睫。目前露头矿、地表矿以及浅层的矿体日益减少,急需一些新的找矿方向。而多种景观条件下的厚风化覆盖区下是一个重要的找矿方向。但是如何快速的发现这些隐藏在地下的矿体是异常困难的。而相关研究表明,遥感地球化学法是一种可以快速且有效的发现隐伏矿体的方法。但是目前大多数的研究主要是利用遥感技术发现植物或者土壤地球化学异常,进而圈定出成矿远景区。较少有人研究是否可以利用遥感技术提取岩石地球化学异常信息。

针对以上问题,周可法研究团队首先在新疆富蕴县的科克别克提铜镍矿区采集了9种岩石共计222个岩石样品并在野外使用ASD光谱仪采集了样本的反射光谱,在实验室中测量了样本中的铜含量;然后尝试使用偏最小二乘法支持向量机 (PLS-SVM)以及偏最小二乘法(PLS)构建岩石反射光谱以及一阶、二级导数光谱和铜含量之间的关系。结果表明:(1) 将岩石光谱的二阶导数作为自变量,输入到PLS-SVM中进行建模,可以较高精度的估算出岩石中的铜含量,构建的模型的R2达到0.54。这说明利用岩石光谱进行岩石中铜含量反演是可行的,这位将来利用航空或者航天平台搭载的高光谱传感器实现铜元素分布信息的大面积以及快速的提取提供了可能。(2)当岩石中的铜含量小于80 mg/kg时,使用二阶导数和PLS-SVM构建的模型的精度较高,R2达到0.70248;当岩石中的铜含量小于80 mg/kg, 使用二阶导数和PLS构建的模型的精度较高,R2达到0.49;使用分段建模的方法可以获取更高的反演精度,R2达到0.816。因此使用分段建模可以显著提高铜含量的反演精度。

研究成果以“Estimation of copper concentration of rocks using hyperspectral technology”为题发表在“Frontiers of Earth Science”上。文章链接: https://link.springer.com/article/10.1007/s11707-019-0753-0


 
 

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