Die fernüberwachte Erfassung von Staubablagerungen auf Blättern ist eines der wichtigen Mittel zur Bewertung der Staubverschmutzung in Bergbaugebieten. Im Vergleich zu natürlichem Staub stellt der mit Schwermetallen angereicherte Bergbaustaub eine ernstere Bedrohung für die menschliche Gesundheit und das Pflanzenwachstum dar. Bisher konzentrierte sich die fernüberwachte Erfassung von Staubablagerungen auf Blättern hauptsächlich auf die Inversion und Überwachung der Staubmenge, ohne die Unterschiede zwischen Bergbaustaub und natürlichem Staub zu untersuchen. In dieser Studie wurden Sentinel-2-Daten am Beispiel des Blei-Zink-Silber-Bergbaubezirks Jia’uwula-Chagan in der Inneren Mongolei verwendet. Basierend auf der Analyse der spektralen Reaktionsmerkmale von Staubablagerungen auf Blättern wurde die FPCS-Methode (Feature-oriented Principal Components Selection) angewandt, um den Bereich und die Intensität der Staubablagerungen im Untersuchungsgebiet zu extrahieren. Basierend auf der Analyse der spektralen Unterschiede zwischen Bergbau- und natürlichem Staub wurde der Staubquellenspektralindex DSI (Dust-source Spectrum Index) entwickelt, um Bergbaustaub von natürlichem Staub zu unterscheiden. Zudem wurde die Korrelation zwischen Staubart, Intensität und Verteilung der Bergbauobjekte sowie die Streuungseigenschaften des Staubs der Hauptbergbauquellen analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass Staubablagerungen auf Blättern die Reflexion im sichtbaren Bereich erhöhen, im nahinfraroten Bereich verringern und eine „Blaue Verschiebung“ der roten Kante der Vegetation verursachen. Entfernt von der Staubquelle nimmt die Reflexion im sichtbaren Bereich allmählich ab, und die rote Kantenposition verschiebt sich in Richtung längerer Wellenlängen. Es bestehen spektrale Unterschiede zwischen Bergbau- und Naturstaub; Bergbaustaub-Pixel zeigen nahe 864,7 nm eine Absorptionsmerkmal der Reflexion. Die FPCS-Methode extrahierte erfolgreich den Bereich und die Intensität der Staubablagerung, der DSI kann Bergbau- und Naturstaub effektiv unterscheiden. Die extrahierten Bergbaustaub-Pixel korrelieren stark räumlich mit Bergbauobjekten. Die Hauptstaubquellen im Untersuchungsgebiet sind Halden und Bergbaustraßen, wobei die Staubstreuungsintensität und -reichweite der Halden größer sind als bei Bergbaustraßen. Die Studie bietet einen technischen Ansatz zur schnellen Bewertung der Staubverschmutzung bei der Bergbauentwicklung.

Fernerkundung; Bergbaugebiet; Staubablagerung auf Blättern; Staubquelleninformationen; Sentinel-2; FPCS; Staubquellenspektralindex (DSI)