第35卷，第3期 2015年3月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
不同粒度条件下矿物光谱变化分析
E崇”，曹敏”-4+
王延霞12，吴见”，周亮广？，侯兰功"，王
1.中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州
221008
2.源州学院地理信息与旅游学院，安徽游州239000 3.南京师范大学地理科学学院江苏南京210023
4.江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心，江苏南京210023
Vol. 35,No. 3-pp803-808
March, 2015
摘要矿物粒度是影响矿物光谱特征的一个重要固素，探索不同粒度下矿物光谱曲线的变化情况以及相同粒度下不同矿物的光谱差异，不仅是高光谱矿物通感信息识别的关键，也为研究矿物随着粒度变化而产生的光谱差异提供理论基础。利用地物光谱仪对采集的六种矿物进行观测，获取了不同粒度下的反射率光谱曲线，向时生成一阶微分光谱曲线，进而分析了不同粒度下各种矿物的光谱变化特征，对比了相同粒度下不同矿物的光谱差异，探索高光谱通感识别矿物的可能波段。结果表明：各种矿物的光谱曲线均会随着粒度的改变而产生较大的差异，但变化规律不尽相同，紫苏辉石的整条光谱曲线都会随着粒度的增加面下降，叶蛇纹石、赤铁矿、高岭石、绿泥石的光谱曲线在特定的波长范围内随着粒度的增加而下降，橄榄石的光谱与粒度大小不存在直接的相关性；相同粒度下，不同矿物的光谱反射率在大部分波段范围内差异较大，为实现矿物高精度识别提供了可能；叶蛇纹石、高岭石、绿泥石具有较多的宽度较牵、强度较小的吸收峰，而赤铁矿、撤税石、紫苏辉石的光谱曲线相对平滑，吸收和反射峰的数量较少。本研究旨在为矿物光谱库的构建以
及矿物的高光谱技术识别提供基础数据和理论支撑，关键词光谱分析；矿物；粒度；一阶微分
中图分类号：O657.3
引言
文献标识码：A
D0I: 10. 3964/j- issn. 10000593 ( 2015)03080306
光谱技术矿物识别和光谱特征分析奠定了基础，但目前对矿物在不同粒度条件下的光谱变化情况还缺乏系统的研究。分析不同粒度相同矿物的光谱变化，相同粒度下不同矿物的
随着途感技术的迅速发展，高光语技术已逐步从实验分析阶段向实用阶段转变[1-3}。目前，世界上已有40余种航空成像光谱仪，EO-1Hyperion卫星于2000年11月发射成功，实现了高光谱全球成像-，在高光谱传感器迅速发展的同时，地物高光谱信息建库与处理分析技术也得到了同步前进，其中矿物信息高精度提取和分类识别是高光谱通感的一个重要应用方面7，8]，在矿物分类识别与信息提取时，光谱库的构建至关重要1，也是一些识别技术与方法的理论基础[1-13]，但地物光谱与多种固素有关，使得不同条件下测得的光谱适用性降低[14-15]
目前，国内外学者对岩石矿物光谱的影响因素做了大量的研究，主要集申在振动吸收与电子吸收方面，对矿物内部状态改变造成光谱曲线形态变化的研究较多，这些研究为高
收稿日期：2014-01-07，修订日期：2014-04-09
光谱差异，对提高矿物光谱反演岩矿信息以及矿物高光谱识别精度等研究具有重要意义。
本研究对六种采集的矿物在不同粒度下的反射率光谱和一阶微分光谱曲线变化情况进行了分析，同时分析了相同粒度下六种矿物的反射率光谱和一阶微分光谱的差异，以期为矿物光谱库的构建以及矿物的高光谱技术识别提供基础数据和理论支撑，
1实验部分
选取的样品为滁州学院地理科学专业在学生野外实习或
教师科研过程中采集到的矿物标本，共选取了赤铁矿、橄概石、高岭石、绿泥石、叶蛇纹石、紫苏辉石等六种矿物。首
基金项目：国家自然科学基金项目（41101349)和江苏省高校自然科学研项目（13KJB420003)资助
作者简介：王延霞，女，1980年生，中国矿业大学环境与测绘学院博士研究生
*通讯联系人
email: caomin@njnu. edu, cn
e-mail: surveymapping@126. com