[發(fā)明專利]一個表達礦物顆粒光散射空間分布特征的函數(shù)的構建方法

有效

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• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104572580B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 閆柏琨;趙哲;楊蘇明
• 申請（專利權）人: 中國國土資源航空物探遙感中心
• 主分類號: G06F17/15
• 分類號: G06F17/15;G01N21/47
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

一個表達礦物顆粒光散射空間分布特征的函數(shù)的構建方法，它有4個步驟：步驟一、相函數(shù)的選定；步驟二、相函數(shù)積分表達式的推導；步驟三、相函數(shù)積分表達式的分析；步驟四、新相函數(shù)的構建。與目前采用的相函數(shù)最大的不同是，它構建的相函數(shù)滿足了散射相函數(shù)必須滿足的一個基本物理條件，即對散射相函數(shù)在0～2π范圍內積分時，積分值恒定為2π。本發(fā)明屬于遙感地質領域，它適用于巖石與礦物反射與發(fā)射光譜的數(shù)值模擬與仿真，由于滿足了顆粒光散射基本物理條件，有助于提高巖礦光譜的數(shù)值模擬精度。

技術領域

本發(fā)明涉及一個表達礦物顆粒光散射空間分布特征的函數(shù)的構建方法，構建的函數(shù)是一個定量表達散射能量空間分布特征的函數(shù)，屬于遙感地質領域，它適用于巖石與礦物反射與發(fā)射光譜的數(shù)值模擬與仿真。

背景技術

定量表達光線被礦物顆粒散射后散射能量空間分布特征的函數(shù)，是巖石與礦物反射與發(fā)射光譜的數(shù)值模擬與仿真模型的重要的數(shù)學基礎。目前主要采用數(shù)學多項式來表達，應用最廣泛的是勒讓德多項式。該表達式也稱為相函數(shù)，是相位角的函數(shù)。相位角是入射光線與散射光線的夾角，變化范圍為0～2π，即0-360度。

嚴格來講，散射相函數(shù)必須滿足的一個光散射特性的基本物理條件是，對散射相函數(shù)在0～2π范圍內積分時，積分值恒定為2π。而事實上，有些相函數(shù)無法滿足這一基本條件，直接用于巖礦光譜的數(shù)值模擬會影響模擬精度。因此，開發(fā)滿足這一基本條件的相函數(shù)的構建方法有助于提高巖礦光譜數(shù)值模擬精度。

發(fā)明內容

1、目的：本發(fā)明的目的是提供一個表達礦物顆粒光散射空間分布特征的函數(shù)的構建方法，構建的相函數(shù)滿足相函數(shù)的基本物理條件，即對散射相函數(shù)在0～2π范圍內積分時積分值恒定為2π。

2、需解決的技術問題

通過對采用的相函數(shù)在0～2π范圍內的積分表達式進行推導，分析積分表達式是否恒定為2π。如不為2π，且相對于2π的變化量與相函數(shù)變化無關，則可通過在原有相函數(shù)的表達式中減去一個變化量，來使新的相函數(shù)滿足光散射特性的基本物理條件。

3、技術方案

本發(fā)明針對上述需要解決的技術問題，提出了相應的解決方案。整體解決方案見附圖1。本發(fā)明是一個表達礦物顆粒光散射空間分布特征的函數(shù)的構建方法，該方法具體步驟如下：

步驟一：相函數(shù)的選定

選定1階或2階勒讓德多項式作為相函數(shù)表達式。

步驟二：相函數(shù)的積分表達式的推導

推導相位角在0～2π范圍內函數(shù)的積分表達式。積分表達式推導的公式為，

其中，A為相函數(shù)在0～2π范圍內函數(shù)的積分表達式，P為相函數(shù)，g為相位角。

步驟三：相函數(shù)積分表達式的分析

分析相函數(shù)積分表達式是否恒定為2π，如果是，則表明相函數(shù)滿足光散射特性的基本物理條件，不需構建新的相函數(shù)。否則需構建，應分析積分值相對于2π的變化量是否與相函數(shù)變化無關，如無關，則可構建新的相函數(shù)。

步驟四：新相函數(shù)的構建

上一步計算的相函數(shù)積分值減去2π，得到一個變化量。該變化量除以2π，得到一個相函數(shù)的修正系數(shù)。在步驟一選定的相函數(shù)表達式基礎上減去這一修正系數(shù)，得到新的相函數(shù)。

4、優(yōu)點與功效

本發(fā)明一個表達礦物顆粒光散射空間分布特征的新函數(shù)的構建方法，其優(yōu)點是：構建的相函數(shù)滿足滿足相函數(shù)的基本物理條件，即對散射相函數(shù)在0～2π范圍內積分時積分值恒定為2π。

附圖說明