稀土元素作为我国的关键矿产,具有重要的战略意义。传统的遥感找稀土矿主要以间接找矿为主,而受电子跃迁的影响,稀土元素在可见光短波红外波段具有明显吸收特征,且不同的稀土元素具有差异性的波谱曲线。据此,可以有效地进行稀土元素的直接识别,并指导高光谱遥感找矿。本研究对高纯的稀土氧化物,利用美国ASD波谱仪对单元素稀土氧化物进行波谱测试,分析总结了每种稀土氧化物的波谱特征以及轻、重稀土不同组分的波谱识别标识。结果显示:Nd、Sm、Dy、Ho、Er、Tm等元素在可见光-短波红外范围内具有强烈的吸收特征;利用579nm、870nm波长的吸收谷可以有效识别出轻稀土,而在451nm、649nm、655nm及776nm处的吸收谷则表明含有重稀土。同种类型的稀土矿物波谱特征较为相似,且碳酸盐类稀土矿物在680nm、870nm、525nm处的吸收谷波长位置较磷酸盐稀土矿物往长波方向位移。进一步对搜集到的不同品位的稀土样品,对其进行ASD波谱测试分析,提取波谱特征参量,构建波谱特征参量与稀土含量的相关关系;发现在稀土元素在不同波长的吸收谷,均存在波谱特征参量与稀土含量的线性关系,随着稀土浓度的增加,其波谷深度增大。通过对比发现,波谱参数中吸收面积较吸收深度反演稀土含量的误差小。还利用微型成像光谱仪对不同稀土矿山的手标本进行了成像光谱仪的扫描,发现高光谱像素的波谱比ASD结果能够更好地识别出稀土矿物,并能够进行矿物填图。尝试利用美国Headwall Photonics公司的Nano微型机载高光谱成像光谱仪对某稀土矿山坑壁进行了20～500m不同距离的扫描成像,通过处理高光谱遥感影像,发现均能够通过波谱吸收特征识别出稀土元素。该研究梳理了稀土元素及稀土矿物的波谱特征,并通过构建波谱参量反演稀土含量,开展了高光谱识别稀土元素的探索,能够为高光谱遥感找稀土矿、矿政管理、矿山污染等方面提供技术支撑。