伊比利亚黄铁矿带（西班牙西南部）基于无人机系统的多光谱水质监测
很少有研究使用光谱特征评估与采矿相关的水污染。我们使用无人机获取的高分辨率多光谱数据与原位化学数据相结合，评估位于塔尔西斯综合体的 12 个相对较小的水体的水质参数，塔尔西斯综合体是伊比利亚黄铁矿带（西班牙西南部）的一个废弃矿区。
Micasense RedEdge-MX Dual 的光谱带和光谱带组合与物理化学数据结合使用，以估计水质参数并使用回归分析开发可靠的经验模型。物理化学参数，包括 pH、ORP、EC、Al、Cu、Fe、Mn、S、Si 和 Zn，以高精度水平 (0.81 < R 2 < 0.99，4 < RMSE% < 75，0.01 < MAPE < 0.97）。相反，Ba、Ca 和 Mg 的观察值和模型值并不一致 (0.42 < R 2 < 0.70)。最佳拟合模型用于生成空间分布图，提供有关水质模式的信息。本研究表明，使用经验模型生成空间分布图可以成为监测酸性矿山排水的有效且简便的方法。
含金属采矿留下了严重的环境遗留问题，许多废弃矿区含有富含金属的废物，这些废物仍然是酸性和金属污染水的长期来源，事实上，酸性矿山排水 (AMD) 是与煤炭和含金属矿产开采相关的主要环境污染问题，已引起国际关注。因此，当务之急是开发可由环境机构和负责采矿特许权的公司使用的具有成本效益、高效且可靠的监测工具。
水库水质监测的传统程序包括现场测量、取样和实验室分析。遥感提供了一种功能强大的替代工具，它耗时更少，并提供空间和时间信息来监测水质变化。几位作者通过遥感成功地检索了许多水质参数，最常测量的变量是总溶解固体、叶绿素a、浊度、Secchi 盘深度和有色溶解有机物. 其中大部分基于卫星数据集，最近，还对无人机系统 (UAS) 平台进行了测试这个目的。
尽管如此，光谱特征很少用于报告矿区的水质状况。与 AMD 相关的水体具有复杂的成分，需要量化各种参数，很少有研究通过应用水化学浓度的定量模型来解决这个问题。最近，基于 UAS 的高光谱数据已被用于监测酸性水，生成高分辨率的水文地球化学图，证明这是可能的。事实上，由于采集灵活性、实现的高空间和时间分辨率以及采集不受云层影响的数据的可能性，无人机在环境监测中越来越受欢迎。
在这种情况下，我们决定通过回归分析来校准经验模型，以使用商用 Micasense RedEdge-MX Dual 传感器获得的原位物理化学参数和光谱反射率值来预测水质参数。伊比利亚黄铁矿带 (IPB) 拥有地球上最大的块状硫化物浓度之一，并以其广泛的 AMD 环境影响而闻名。被选为研究区。大量酸性废水的不同成分会影响水的颜色，使 IPB 成为使用遥感测试水质监测技术的理想场景。这项工作旨在实现一种易于重现的工具，该工具可用于监测受地雷影响地区具有不同复杂成分的水体。尽管如此，需要强调的是，这是监测酸液生成过程的辅助工具，并不能取代传统的环境监测。
取样点
研究领域涉及位于 IPB 的 Tharsis 综合体的两个废弃采矿点：Tharsis 矿和 Lagunazo 矿。IPB 的采矿活动可以追溯到史前时期的塔尔提斯人，留下了几个废弃地点的遗产，其中大部分在没有任何环境指南、矿山关闭或保护环境的控制计划的情况下关闭。结果，由于倾倒的碎片继续氧化，许多露天矿坑和水体含有酸性水。
在这项研究中，考虑了 12 个含有酸性和非酸性水域的不同水体。在 Tharsis 矿区，对七个水体进行了采样；四个充满酸性水的坑湖，一个用于农业目的的清洁水库（Embalse Grande (EG)），酸性渗滤液流经硫化物弃土堆 (Th18) 和适度酸化的市政水库 (Embalse del Pino (EP))。在 Lagunazo 矿区，对五个水体进行了采样：一个坑湖 (Mina Lagunazo (ML))、一个清水坝 (Embalse Lagunazo (EL)) 和三个地表 AMD 地点，那里有水流通过垃圾场和富含黄铁矿的废料（Laguna Lagunazo（LLA、LLB 和 LLC）。
水质数据收集
水样采集的确切位置如图 2和补充表 S-1（在线资源，OR）所示。使用 CrisonMM40 + 万用表（图3 E）在每个采样点测量 pH 值、电导率 (EC)、氧化还原电位 (ORP) 和温度等现场物理化学参数，这些参数之前已使用经过认证的溶液进行校准。 在所有研究水体的水面使用 Hanna HI-93703 便携式浊度计测量浊度。
