Integration of hyperspectral and LiDAR data for mapping small water bodies     

《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》2020

Inland water bodies are globally threatened by environmental degradation and climate change. On the other hand, new water bodies can be designed during landscape restoration (e.g. after coal mining). Effective management of new water resources requires continuous monitoring; in situ surveys are, however, extremely time-demanding. Remote sensing has been widely used for identifying water bodies. However, the use of optical imagery is constrained by accuracy problems related to the difficulty in distinguishing water features from other surfaces with low albedo, such as tree shadows. This is especially true when mapping water bodies of different sizes. To address these problems, we evaluated the potential of integrating hyperspectral data with LiDAR (hereinafter “integrative approach”). The study area consisted of several spoil heaps containing heterogeneous water bodies with a high variability of shape and size. We utilized object-based classification (Support Vector Machine) based on: (i) hyperspectral data; (ii) LiDAR variables; (iii) integration of both datasets. Besides, we classified hyperspectral data using pixel-based approaches (K-mean, spectral angle mapper). Individual approaches (hyperspectral data, LiDAR data and integrative approach) resulted in 2–22.4 % underestimation of the water surface area (i.e, omission error) and 0.4–1.5 % overestimation (i.e., commission error).The integrative approach yielded an improved discrimination of open water surface compared to other approaches (omission error of 2 % and commission error of 0.4 %). We also evaluated the success of detecting individual ponds; the integrative approach was the only one capable of detecting the water bodies with both omission and commission errors below 10 %. Finally, the assessment of misclassification reasons showed a successful elimination of shadows in the integrative approach. Our findings demonstrate that the integration of hyperspectral and LiDAR data can greatly improve the identification of small water bodies and can be applied in practice to support mapping of restoration process.  相似文献   

提高地浸钻孔出水量的有效技术措施          下载免费PDF全文

胥虹 《探矿工程》2020,47(1):48-52

地浸钻孔是一种以采矿为目的的钻孔，提高钻孔出水量就是提高钻孔的采矿量。通过对多年地浸钻孔施工经验和理论进行分析，发现影响钻孔出水量的主要因素为钻井泥浆的成分和性能以及人工过滤层的渗透性差异，提出在地浸钻孔施工方案中采用植物胶净化泥浆钻进和扩孔、投砾罐射吸式填砾、物理化学组合洗井3种技术措施，对比前后施工钻孔的出水量大小，证明了该技术措施对提高地浸钻孔出水量具有良好的效果。  相似文献   

金活动态提取剂提取-电感耦合等离子体质谱法测定深穿透地球化学样品中的金     

王冀艳  胡家祯  丁汉铎  曹立峰  张明炜  张帆  黄杰  姚文生 《岩矿测试》2020,39(4):525-534

金的地球化学勘查基于金的准确测定,地球化学样品中金含量通常处于ng/g水平,需先进行分离富集,再采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)或石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)进行测定。当前,隐伏矿床勘查是地球化学探测技术的发展前沿,金活动态提取技术是寻找隐伏金矿的有效手段之一。相比于全量分析,金的活动态含量更低,需要解决选择性提取、高效预富集与准确测定等一系列难题。本文采用柠檬酸铵与土壤中黏土矿物及次生矿物作用促使吸附和可交换组分的金进入提取液,以硫脲和硫代硫酸钠络合金使活动态金向提取液中扩散,达到选择性提取的目的,建立了提取液中金的预富集及ICP-MS测定方法。实验确定的分析条件为:采用5g/L柠檬酸铵-2g/L硫脲-5g/L硫代硫酸钠为提取剂,提取时间24h,在酸性硫脲介质下用活性炭富集金,金吸附率可达89.6%～109.2%,灰化解吸温度为650～700℃。本方法检出限为0.05ng/g,相对标准偏差(RSD)为9.4%～10.2%,加标回收率为91.2%～93.4%。与已报道的硫酸铁-硫脲-硫代硫酸钠溶液提取再GFAAS测定的方法相比,本方法具有检出限低、测试线性范围宽、测试速度快的优势;应用于森林覆盖区黑龙江东安金矿区地球化学探测试验,金活动态异常与隐伏金矿位置一致。  相似文献   

长白山天池火山天文峰期黄色浮岩成因研究     

潘波  程滔  徐丹  刘松军 《岩石学报》2020,36(7):2067-2080

长白山天池火口北侧天文峰之上,一套醒目的黄色浮岩引起广泛的关注,其颜色成因问题更是讨论的热点。本文通过野外地质调查、显微形貌和地球化学分析等方法,探索了黄色浮岩的颜色成因问题,并对此次喷发活动(天文峰期喷发)有了更进一步的认识。黄色浮岩与其下部灰白色浮岩应为同一期喷发所形成,两者成分一致且特征相似。黄色浮岩初始颜色为灰白色,后期受所处环境(降水丰富)与本身气孔特征的影响,浮岩内发生了元素析出和元素沉淀的过程。首先,浮岩内Si与H2O结合形成弱硅酸(H2Si O3),而大气中CO2与H2O结合形成弱碳酸(H2CO3),在弱酸环境下火山玻璃逐渐析出Si、K、Al、Ca和Fe等阳离子,而析出的元素易溶于水的部分被流水带走,难溶于水的Fe与Al富集并粘附在火山玻璃壁上,同时由于Fe可与H2O络合形成黄色的Fe的水合物(Fe2O3·n H2O),而Al与H2O络合形成凝胶状白色水合物(Al2O3·n H2O),两者混合形成了黄色胶状物粘附在火山玻璃壁上,改变了浮岩原本的灰白色,形成了黄色浮岩。因此,天文峰期浮岩的黄色是由于后期风化淋滤作用所造成,属于次生色。本研究提高了对火山喷发堆积物风化淋滤作用过程的认识,也为其他地区相似颜色变化问题的讨论提供了借鉴。  相似文献   

东太平洋海隆13°N表层含金属沉积物物质组成与元素赋存状态     

荣坤波  曾志刚  武力  李康 《海洋科学》2018,42(7):70-79

为了解不同类型含金属沉积物在物质组成和元素赋存状态的差异,对东太平洋海隆13°N洋中脊两侧表层含金属沉积物(站号:E271和E53)进行了矿物学、地球化学分析,顺序提取实验,并与前人对轴部表层沉积物(站号:17A-EPR-TVG1)的研究结果作了对比分析。研究结果表明, E271和E53是远端含金属沉积物,由非浮力热液羽状流中颗粒物沉降所形成的;17A-EPR-TVG1沉积物是近喷口含金属沉积物,由黑烟囱或者热液硫化物丘状体崩塌、堆积,或者由热液羽状流中Fe-Mn氧化物和硫化物快速沉淀而形成的,近喷口沉积物比远端沉积物更富集Fe、Cu和Zn等元素。元素在两种含金属沉积物中的赋存状态基本相同,除了Fe,Cu,Zn,Mo和稀土元素(REE)等元素在远端沉积物中主要存在于Fe-Mn氧化物相,在近喷口沉积物中主要在残留相中。远端沉积物中REE页岩标准化配分模式与海水相似,表明REE主要来自海水,而近喷口沉积物中REE配分模式与热液流体相似,说明REE以高温热液流体来源为主。相关研究结果加深了对热液沉积作用研究的认识。  相似文献   

纳滤分离铝锂过程研究          下载免费PDF全文

高琳  王怀有  赵有璟  王敏 《盐湖研究》2020,28(2)

本文探讨了纳滤分离Al~(3+)和Li~+的可行性,研究了含盐量和铝锂比对分离效率的影响,提出了从锂云母浸出液中分离回收锂的新方法。实验结果表明,纳滤膜对Al~(3+)和Li~+的截留率随含盐量的升高而降低,其中Li~+始终呈现负浓度梯度扩散的趋势,而Al~(3+)的截留率始终稳定在99%以上。当含盐量为45 g/L时,铝锂分离因子最高可达248.33,膜面相应Zeta电位的绝对值达到最大。随着溶液中铝锂比的变化,Al~(3+)和Li~+的截留率分别在不同铝锂比的条件下出现拐点,溶液的pH呈现先下降后上升最后下降的复杂趋势。本实验研究发现,DK膜能够在酸性环境下实现高效的铝锂分离和锂的浓缩,从而为锂云母浸出液中锂的提取提供新的思路。  相似文献   

几内亚福雷卡里亚YML铁矿区的富铁矿床地质特征及找矿前景探讨          下载免费PDF全文

江胜国  李宏臣  付方建  王志刚  曹健 《地质找矿论丛》2018,33(1):142-148

YML铁矿区位于几内亚福雷卡里亚省,富铁矿以条带状赤铁矿和铁角砾岩矿为主。矿区内共发育7条矿体,条带状赤铁矿体6条,铁角砾岩矿体1条。条带状赤铁矿体赋存部位多为向形地段,次级紧密褶皱发育,沿走向和倾向有逐渐变薄和尖灭的趋势;铁角砾岩矿体覆盖于地表,以风化壳的形式出现。矿床类型属复合类型,即海底热液喷气沉积叠加后期构造变质型+风化淋滤型。该区具备铁矿形成和保存的地质条件,且已发现具一定储量、品位较高的条带状赤铁矿和大面积的铁角砾岩分布区,区内铁矿找矿远景较好。  相似文献   

土壤入渗对阜新市北部浅层地下水总硬度影响的淋滤实验     

陈建平  吕相伟  邱岩  董军 《世界地质》2018,37(4):1295-1300

本次室内土柱淋滤实验通过改变Na~+、H~+、NH_4~+浓度来模拟现实生活中不同浓度的生活污水、酸雨及农业施肥灌溉对浅层地下水总硬度的影响过程。实验结果表明淋滤液浓度越高,所对应的淋出液的总硬度峰值就越高。相同浓度的Na~+、H~+、NH_4~+进行土柱淋滤实验时,NH_4~+所对应的淋出液总硬度的峰值最大,H~+次之,Na~+最小且NH_4~+所对应的整个实验用时最短,在相同浓度单一离子作用下NH_4~+对浅层地下水硬度的影响更加明显。  相似文献   

攀西大梁子铅锌矿区水系沉积物重金属地球化学特征及源解析     

朱英海  施泽明  王新宇  张凯亮  朱伯丞 《现代地质》2022,36(3):923-932

长江上游是整个长江经济带的重要生态屏障。以长江上游攀西大梁子铅锌矿区水系沉积物为研究对象,查明了重金属元素含量的空间分布特征,分析了重金属来源,探讨了在不同pH条件下重金属的淋滤规律,并进行了生态风险评估。研究结果显示:攀西大桥河流域水系沉积物中重金属的空间分布极不均匀,其含量明显要高于长江水系沉积物中重金属的平均含量;重金属生态风险属于很强风险,Hg和Cd呈高度富集、严重污染;Pb和Zn呈中度富集、中等污染。淋滤实验结果表明Pb、Zn、Cd在酸性和中性条件下淋滤浓度先快速下降,后逐渐趋于平衡,而As在快速下降后又有缓慢升高的趋势。大桥河流域水系沉积物中As、Cd、Pb、Zn主要来源于大梁子铅锌矿的采选活动,Hg为岩石风化和土壤剥蚀来源,而Cu和Cr主要为农业和工业活动来源。综合对比发现,攀西成矿带铅锌矿周边土壤富Cd而贫Cr,此外Cd、Pb、Zn、Hg是主要潜在污染物,且生态风险程度较高。  相似文献   

鄂尔多斯盆地南部奥陶系马五段去白云石化成因及模式     

雷涵  黄文辉  孙启隆  车青松 《现代地质》2021,35(2):378-387

通过研究马五段去白云石化作用的成因及发生模式,可进一步了解鄂尔多斯盆地南部奥陶系碳酸盐岩储集层成岩和物性的演化。通过岩心与薄片的观察,结合地球化学方法,和对白云岩的碳、氧同位素与微量元素的测定,分析了去白云石化作用成因及成岩演化过程,并结合物性资料分析去白云石化作用对储集层的影响,建立了研究区去白云石化的作用模式。结合样品的碳氧同位素和微量元素特征显示:M5₁₊₂含石膏结核的白云岩层段普遍受淡水淋滤作用影响,但只有部分层段发生淡水淋滤成因的去白云石化作用,Th/U、Th/Cr、Cr/Zr与Y/Ho特征表明由于淡水淋滤作用,大气淡水溶解陆源花岗岩类物质并携带陆源泥质灌入岩层。淡水淋滤去白云石化作用流体Ca²⁺源来自溶解蒸发岩(膏盐层)和石膏结核, {{\mathrm{CO}}_3}^{2-} 源来自表生期白云石化作用方解石分解,流体主要运移通道为溶蚀缝和缝合线;作用过程分为表生—浅埋藏期的交代过程和浅埋藏期的胶结过程,富Ca²⁺和 {{\mathrm{CO}}_3}^{2-} 大气淡水流至运移通道末端,沿晶间缝下渗,造成白云石的选择性溶蚀和方解石对其的等体积交代,方解石胶结物填充晶间孔、缝和裂隙,使白云岩物性变差。  相似文献