● 摘要
岩矿光谱分析是高光谱遥感地质矿产应用的基础，但在野外遥感观测条件下，岩矿光谱分析会受到岩表覆盖物和太阳、天空光、大气等因素影响，且太阳、天空光、大气对岩矿光谱的影响甚至会超过岩表覆盖物对岩矿光谱的影响，不利于岩表覆盖情况对岩矿光谱的影响分析。光学遥感半实物仿真可在室内模拟室外环境且环境参数相对可控，是分析岩石表面覆盖对岩矿光谱影响的理想实验平台。本文基于光学遥感半实物仿真沙盘研究开展了3种岩表复杂情况对岩矿光谱的影响分析，主要完成了以下工作：
1、调研了岩矿光谱分析及光学遥感半实物仿真沙盘的国内外研究现状，针对沙土覆盖、风化作用和不同粒径等3种岩石表面情况对岩矿光谱的影响机理，分别设计了面向光学遥感半实物仿真沙盘研究及其光谱分析方案。
2、根据沙盘研究方案，完成了光谱分析样品选择及制备；光谱分析软件（光谱吸收特征参量提取模块）编程；天空光模拟灯阵及沙盘（简易光学遥感半实物仿真系统）的搭建，并在上述半实物仿真实验环境中完成了光谱分析实验，以本文研究环境及样品为例，获取如下结果：
（1）沙土覆盖面积增加会导致岩石光谱反射率、光谱吸收深度和面积皆呈线性变化且线性相关系数在0.929以上。相对于无沙土覆盖情况，当岩石表面沙土覆盖面积增加到80%时，其光谱平均反射率、光谱吸收深度和面积变化幅度最高可达174%、425%、 912%。
（2）风化作用会导致岩石可见光波段反射率降低，光谱吸收深度和光谱吸收面积增加，反射率降幅最高可达54%，光谱吸收深度和面积增幅在23%以上，最高达1394%。
（3）粒径增加会导致岩石光谱反射率单调递减，当粒径由60μm增加至2mm时，其光谱反射率会降低50%左右；光谱吸收深度和面积无明显变化规律，但变化幅度较大，最高达66%。
上述研究进一步验证了沙土覆盖、风化作用和粒径不同是岩矿光谱不确定性的重要因素，同时证明光学遥感半实物仿真沙盘能够为岩矿光谱不确定性分析提供实验平台HE数据支持，并为高光谱遥感地质矿产应用不确定性分析提供。