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摘要
Sulphide mine waste extensively contaminates the Odiel River (southwest Spain), releasing sulphuric acid into the water body. Acidic water in this river precipitates and dissolves variably hydrated iron sulphate in a complex geological pattern controlled by climate. Local abrupt changes in the water pH in the vicinity of highly contaminated tributaries can be mapped by means of imaging spectroscopy using hyperspectral remote sensing (HyMap) data. Also, increased pH through mixing of acidic river water with marine water can be detected when the river reaches the area influenced by sea tides. Mapping the quality of water with hyperspectral data is confounded by vegetation, either dry or wet, rooted or floating. The spectral features of acidic water measured with a field spectrometer revealed the spectral influence of green vegetation, similar to the influence of the depth and transparency of water. Careful mapping of such parameters with HyMap data must therefore precede any spectral evaluation of water related to acidity in a river course. The spectral features detectable by HyMap data and associated with pH changes caused by contamination in river water by iron sulphide mine waste, and their controls, are described and references established for routine monitoring through hyperspectral image processing. ResumeLes dechets miniers sulfures polluent beaucoup la riviere Odiel (Sud-Ouest de l'Espagne), liberant de l'acide sulfurique dans l'eau courante. L'eau acide de cette riviere precipite et dissout differents hydrates de sulfate de fer dans un environnement geologique complexe controle par le climat. De brusques changements locaux du pH de l'eau au voisinage d'affluents fortement pollues peuvent etre visualises par le biais de l'imagerie spectroscopique utilisant des donnees de teledetection hyperspectrale (HyMap). De meme, l'augmentation du pH du fait du melange de l'eau acide de la riviere avec l'eau de mer peut etre detectee lorsque la riviere atteint la zone influencee par les marees. Il peut cependant y avoir des confusions entre la cartographie de la qualite de l'eau obtenue a partir de donnees hyperspectrales, et la vegetation, seche ou humide, enracinee ou flottante. Les caracteristiques spectrales de l'eau acide mesuree avec un spectrometre de terrain revelent l'influence spectrale de la vegetation verte, semblable a l'influence de la profondeur et de la transparence de l'eau. Une cartographie precise de ces grandeurs avec des donnees HyMap hyperspectrales doit preceder toute evaluation spectrale de l'acidite de l'eau dans une riviere. Nous decrivons les caracteristiques spectrales associees aux changements de pH lies a la pollution de la riviere par le sulfure de fer provenant de dechets miniers detectables par les donnees HyMap, comment elles peuvent etre controlees, et les modalites de la surveillance de routine par traitement d'images hyperspectrales.
- 出版日期2015-6-3
