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Air and soil spectrometry for differentiation of reactively changed lignite mining areas in central Germany Final report / Luft- und bodengestuetzte spektrometrische Untersuchungen zur Differenzierung reaktiv veraenderter Braunkohlentagebaugebiete in Mitteldeutschland Abschlussbericht

Authors
  • Krueger, G.
  • Kaufmann, H.
  • Volk, P.
  • Rein, B.
  • Segl, K. (GeoForschungsZentrum Potsdam (...
  • Mueller, A.
  • Glaesser, W.
  • Schreck, P.
  • potsdam, 1.5 geoforschungszentrum
Publication Date
Jan 01, 1999
Source
OpenGrey Repository
Keywords
Language
German
License
Unknown

Abstract

Data of the Digital Airborne Imaging Spectrometer were used for quantitative mapping of caolinite, organic matter, pyrite and quartz in overburden dumps of the two lignite mines 'Espenhain' and 'Zwenkau' in central Germany. The technical equipment and the results of the measurements are described in detail / In dem Forschungsvorhaben Luft- und bodengestuetzte spektrometrische Untersuchungen zur Differenzierung reaktiv veraenderter Braunkohlentagebaugebiete in Mitteldeutschland wurden Daten des flugzeuggetragenen hyperspektralen Sensors DAIS 7915 (Digital Airborne Imaging Spectrometer) fuer eine quantitative Kartierung von Kaolinit, organischem Material, Pyrit und Quarz in Abraumkippen des Braunkohlenbergbaus in den beiden mitteldeutschen Tagebauen Espenhain und Zwenkau eingesetzt. Bei dem DAIS 7915 handelt es sich um ein abbildendes Spektrometer, das ueber 72 spektral hochaufgeloeste Kanaele im reflektiven Wellenlaengenbereich (0,4-2,5 #mu#m; sichtbares Licht, nahes und kurzwelliges Infrarot) und ueber sieben multispektrale Kanaele im thermalen Infrarot verfuegt. Im Vorfeld der quantitativen Auswertung der DAIS-Daten wurde eine Referenzanalytik aufgebaut, um die Korrelationen zwischen der stofflichen Zusammensetzung der Kippen und spektralen Merkmalen zu finden. Zahlreiche Gelaendeproben wurden chemisch und mineralogisch quantitativ bezueglich ihrer Haupt- und Nebenbestandteile analysiert. Das Spektralverhalten dieser Proben und zusaetzlicher Mischungen aus Kippenmaterial und Mineralstandards wurde mittels hochaufloesender, diffuser Labor- und Feldreflexionsspektrometrie untersucht. Es wurden semi-empirische Korrelationen diagnostischer spektraler Merkmale mit den Gehalten an Kaolinit, organischem Material (als TOC, total organic carbon), Pyrit und Quarz ermittelt. Fuer die Bestimmung von Kaolinit wurde die relative Tiefe seiner Absorptionsbande bei 2,2 #mu#m herangezogen. Die TOC-Bestimmung erfolgte ueber die Berechnung der Tiefe der Absorptionskante bei 2,3 #mu#m, wobei der Einfluss variabler Kaolinitgehalte korrigiert werden musste. Pyrit, der in dem Abraum sehr feinkoernig vorliegt, zeigt opakes Verhalten; er konnte ueber die Berechnung eines korrigierten Reflexionsvermoegens bei 2,1 #mu#m bestimmt werden. Quarz war im thermalen Infrarot ueber die Tiefe einer Bande bei 8,62 #mu#m bestimmbar. Stoerende Einfluesse anderer Bestandteile auf die Bestimmung jedes dieser Parameter und die Bedeutung von Oberflaechenfeuchte und teilweiser Vegetationsbedeckung der Kippen wurden ebenfalls untersucht. Die laborspektrometrische Bestimmung von Kaolinit, TOC und Pyrit ist auf ca. 1-2 Gew.-% (Gewichts-Prozent), die von Quarz auf <5 Gew.-% in den jeweils relevanten Konzentrationsbereichen moeglich. (orig.) / SIGLE / Available from TIB Hannover: F00B67+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische Informationsbibliothek / Bundesministerium fuer Bildung und Forschung (BMBF), Bonn (Germany) / DE / Germany

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