[发明专利]基于光谱特征的鞍山式铁矿石类型确定方法

说明书

本发明的目的是为了解决现有技术中尚无空中遥感探测铁矿石区进行区分围岩与矿石以及不同类型矿石识别以及在现场、原位、实时、快速、高效地的确定铁矿石类型方法，提供了一种基于光谱特征的鞍山式铁矿石类型确定方法，属于矿山地质和遥感应用技术领域。该方法通过对不同围岩、不同类型铁矿石进行可见光‑近红外的光谱测试，分析其光谱特征，根据其光谱特征建立矿石区分模型，利用在空中遥感扫描地面，将地面划分成小方格，利用可见光‑近红外光谱仪对各个小方格进行扫描，或者在现场取样利用可见光‑近红外光谱仪扫描，能够实空中遥感探测实时区分围岩与矿石以及不同类型矿石的识别以及在现场原位对不同类型矿石识别。

技术领域

本发明属于矿山地质和遥感应用技术领域，特别涉及一种基于光谱特征的铁矿石类型确定方法。

背景技术

目前，铁矿石类型划分主要采用现场取样、室内化验的方法，上述方法需要使用机械或人工的方法进行现场取样，化验前需经过破碎、筛分、拌匀、缩分等工序，存在工序多、成本高，速度慢、费时费力的缺点。亦有利用光谱测试进行矿石原位检测的方法，如应用I-7000便携式矿山品位成分分析仪，但该种仪器测试的是X射线光谱，只能测定样品的元素构成，无法测试其矿物组成以及确定矿石类型。

机载高光谱遥感是当前遥感的前沿技术，高光谱以其独特的技术特点，在资源、环境、城市、生态、地质找矿等领域得到了广泛应用。甘甫平等利用成像光谱遥感技术识别和提取了矿化蚀变信息。王青华等运用MAIS影像数据，采用不同的图像处理方法，较好地提取了岩石信息，达到较准确识别岩类目的。中国国土资源航空物探遥感中心在新疆土屋东--三岔口地区，应用HyMap机载成像光谱数据填绘出了白云母、绿泥石、绿帘石、绿泥石和绿帘石组合、高岭石、蒙脱石、透辉石、透闪石、蛇纹石、褐铁矿、方解石等种矿物种类。一些学者分析了磁铁矿(Fe₃O₄)的光谱特性，发现于850～900nm波段范围内，矿石中的铁含量与光谱反射率均值存在较好的相关性，铁含量与光谱反射率呈指数函数负相关关系，据此建立了矿石中铁含量的反演模型，并取得了较好的效果。但是采用遥感技术实时对铁矿石区以及铁矿石类型分析划分的方法的研究较少，且建立的模型多是针对铁矿石铁品位的反演，而未对铁矿石类型进行区分。

因此，有必要对空中遥感探测铁矿石区并区分围岩与矿石和识别不同类型铁矿石，以及在现场、原位、实时、快速、高效地的确定铁矿石类型的建模方法进行研究。

发明内容

本发明的目的是为了对空中遥感探测铁矿石区并区分围岩与矿石和识别不同类型铁矿石，以及在现场、原位、实时、快速、高效地的确定铁矿石类型的建模方法进行研究，提供了一种基于光谱特征的鞍山式铁矿石类型确定方法。该方法通过对不同围岩、不同类型铁矿石进行可见光-近红外的光谱测试，分析其光谱特征，根据其光谱特征建立矿石区分模型，能够实现空中遥感探测实时区分围岩与矿石以及不同类型矿石的识别以及在现场原位对不同类型矿石识别。

本发明的技术方案为，一种基于光谱特征的鞍山式铁矿石类型确定方法，包括如下步骤：

1)利用可见光-近红外光谱仪对岩石进行光谱测定，获取岩石的可见光-近红外光谱；

2)利用岩石的光谱结果确定岩石类型，即岩石类型属于围岩或赤铁矿或磁铁矿；

2.1)将岩石的光谱结果与铁矿石与围岩区分识别模型比较，符合模型要求的岩石为鞍山式铁矿石，不符合的为围岩；

所述鞍山式铁矿石与围岩区分识别模型为：

式中，K_λ1-λ2表示可见光-近红外光谱曲线在波长λ1到波长λ2处的斜率；

R₇₇₀和R₈₉₀表示可见光-近红外光谱曲线在770和890nm波长处的反射率；

λ单位为nm；