[發明專利]一種適用于鹽湖富鈾水體的高光譜遙感識別方法

有效

• 申請號: 201710579982.8
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107561024B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 王俊虎;郝偉林;武鼎
• 申請（專利權）人: 核工業北京地質研究院
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 閆兆梅

1.一種適用于鹽湖富鈾水體的高光譜遙感識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、鹽湖水樣反射光譜測量；

所述步驟一中，為保證鹽湖區域不同鈾含量水體光譜特征研究的有效性，采集某一鹽湖不同方位湖水、鹽池、咸水和淡水若干水樣，在室內基于高光譜數據測量儀對水樣進行反射光譜測量，獲取水樣的高光譜曲線；

步驟二、鹽湖水樣鈾含量分析測試；

步驟三、鹽湖水樣高光譜數據預處理；

所述步驟三中，對步驟一中獲取的鹽湖水域高光譜曲線進行預處理，獲取預處理后的水樣高光譜數據，預處理技術包括基線校正、填充零技術；

步驟四、水樣高光譜數據噪聲去除；

所述步驟四中，對步驟三中獲取的預處理后的高光譜曲線進行噪聲去除，獲取信噪比高的鹽湖水樣高光譜數據，噪聲去除技術包括光譜均值和中值平滑技術；

步驟五、水樣高光譜數據包絡線去除；

所述步驟五中，對步驟四中獲取的光譜曲線進行包絡線去除，獲取反射率歸一化后的光譜曲線；

步驟六、基于光譜吸收特征分析技術的不同鈾含量水樣光譜診斷特征提取；

步驟七、基于光譜一階微分技術的不同鈾含量水樣光譜診斷特征提取；

步驟八、基于光譜二階微分技術的不同鈾含量水樣光譜診斷特征提?。?/p>

所述步驟六中，在可見-近紅外波長范圍內，基于光譜吸收特征分析技術對不同鈾含量鹽湖水的高光譜診斷特征進行提取，獲取鈾含量大于300μg/L的鹽湖水光譜診斷特征參數：吸收峰波長位置P1、P2、P3…及吸收強度、反射峰波長位置R1、R2、R3…及反射強度，建立鹽湖富鈾水體的光譜吸收診斷模型；

所述步驟七中，在可見-近紅外波長范圍內，基于光譜一階微分技術對不同鈾含量鹽湖水的高光譜診斷特征進行提取，獲取鈾含量大于300μg/L的鹽湖水一階微分光譜診斷特征參數：峰谷波長FG-11、FG-12、FG-13…和吸收強度、峰尖波長FJ-11、FJ-12、FJ-13…和強度，建立鹽湖富鈾水體的一階微分光譜診斷模型；

所述步驟八中，在可見-近紅外波長范圍內，基于光譜二階微分技術對不同鈾含量鹽湖水的高光譜診斷特征進行提取，獲取鈾含量大于300μg/L的鹽湖水二階微分光譜診斷特征參數的峰谷波長FG-21、FG-22、FG-23…和吸收強度及峰尖波長FJ-21、FJ-22、FJ-23…和強度，建立鹽湖富鈾水體的二階微分光譜診斷模型；

所述步驟六中，光譜吸收特征分析技術采用連續統去除法；吸收峰波長位置P1＝592nm、吸收強度較強，P2＝607nm、吸收強度強，P3＝759nm、吸收強度較強，P4＝1163nm、吸收強度較強；反射峰波長位置R1＝705nm、反射強度較弱，R2＝805nm、反射強度較強，R3＝1073nm、反射強度較強；

所述步驟七中，一階微分峰谷波長位置FG-11＝588nm、強度較強，FG-12＝834nm、強度較強，FG-13＝927nm、強度強,FG-14＝1131nm、強度較強；一階微分峰尖波長位置FJ-11＝596nm、強度較強，FJ-12＝790nm、強度較強，FJ-13＝1050nm、強度較強；

所述步驟八中，二階微分峰谷波長位置FG-21＝599nm、強度較強，FG-22＝822nm、強度較強，FG-23＝920nm、強度強,FG-24＝966nm、強度強；二階微分峰尖波長位置FJ-21＝590nm、強度較強，FJ-22＝734nm、強度較強，FJ-23＝969nm、強度強。

2.根據權利要求1所述的一種適用于鹽湖富鈾水體的高光譜遙感識別方法，其特征在于：所述高光譜數據測量儀是指美國ASD公司生產的FieldSpec PRO FR光譜儀。

3.根據權利要求1所述的一種適用于鹽湖富鈾水體的高光譜遙感識別方法，其特征在于：所述步驟二中，對步驟一中采集的鹽湖水樣在化學分析實驗室內進行鈾的分離，對分離后的溶液測定鈾的含量，獲取每個水樣鈾含量的真實值，鈾含量的測定精度可達90％以上。

4.根據權利要求3所述的一種適用于鹽湖富鈾水體的高光譜遙感識別方法，其特征在于：鈾的分離過程用Chelex-100螯合樹脂將鹽湖水中大量的可溶鹽基體與鈾及部分微量元素分離；鈾含量的測定采用美國PE公司生產的ICP-MS儀器。

5.根據權利要求1所述的一種適用于鹽湖富鈾水體的高光譜遙感識別方法，其特征在于：所述步驟六、步驟七中，可見-近紅外波長指波長范圍為350nm～1500nm。