[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

本發明屬鹽湖水體信息提取技術領域，具體涉及一種適用于鹽湖富鈾水體的高光譜遙感識別方法。本發明包括如下步驟：一、鹽湖水體反射光譜測量，獲取鹽湖水體樣本的反射率曲線；二、室內鹽湖水樣鈾元素分離和鈾含量分析測試；三、鹽湖水樣高光譜數據預處理；四、水樣高光譜數據噪聲去除；五、水樣高光譜數據包絡線去除；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；七、基于光譜一階和二階微分技術的不同鈾含量水樣光譜診斷特征提取。本發明能夠快速識別鹽湖富鈾水域，縮小找礦靶區，對于降低鹽湖鈾資源勘查和分析成本具有十分重要的意義，也為基于航空/航天遙感技術快速識別鹽湖富鈾水域提供了判別理論和技術支撐。

技術領域

本發明屬鹽湖水體信息提取技術領域，具體涉及一種適用于鹽湖富鈾水體的高光譜遙感識別方法。

背景技術

現今，隨著煤、石油等傳統能源消耗導致霧霾天氣出現的頻率和PM2.5指數的屢創新高，核能作為一種無碳、經濟、安全的清潔能源，越來越受到世界各國的高度重視。當前，由于各國常規鈾資源整體儲量的不斷控制、開采深度加深帶來開采難度的不斷加大，紛紛探尋新的鈾資源類型以保障其長遠的發展需求，而鹽湖鈾資源作為一種儲量豐富的非常規戰略鈾資源吸引著世界各國的眼球。

我國鹽湖數量眾多，鹵水礦產資源多樣且多量。根據已開展水文調查工作的鹽湖水樣分析數據顯示，部分鹽湖鹵水中蘊藏著豐富的鈾資源(鈾含量達5mg/l)。核工業北京地質研究院王志明等于2010年-2013年對我國鹽湖含鈾性進行了系統地調查評價，定義了富鈾鹽湖的概念為鹽湖鈾含量大于330μg/l，總結出了我國鹽湖鈾資源儲量豐富。一般來說，河流、湖泊等普通水體中微量元素含量分布均勻。但由于鹽湖不同方位蝕源區鈾源的供給能力，以及鹽湖地表、深部補給量和蒸發量的強度不同，造成了鹽湖不同水域鈾含量高低的不同。因此，若獲知鹽湖水域的鈾含量分布，需對鹽湖水進行網格式的系統取樣和化學分析。而我國鹽湖水域面積廣闊，且多分布在人煙稀少，交通不暢的高海拔地區或荒漠區，傳統的人工取樣化學分析測試鈾含量的方法成本高、效率低，不利于大規模開展。因此，開展鹽湖富鈾水體(鈾含量大于330μg/l)的低成本、快速識別具有重要的現實和戰略意義。

高光譜遙感技術的快速發展為實現鹽湖富鈾水體快速識別帶來了契機，但鹽湖水體物化成分復雜，相對高鹽度水體中濃度較低的鈾含量對光譜識別帶來了很大的考驗。國內外學者對鹽湖水體的光譜特征開展了相關研究，Bhargana等在實驗室條件下測試了低濃度單一成分(含NaCl)鹽水的波譜；Crowley等進行了硫酸鹽鹽湖水中芒硝和石膏等礦物光譜測定，總結得出了該種礦物的光譜反射特征。王躍峰等用便攜式遠紅外礦物分析儀對淡水和高礦化度鹵水做了簡單的波譜測試，得出高礦化度鹵水的反射率明顯高于淡水的結論。但限于研究領域的限制，國內外學者沒有開展鹽湖富鈾水體的高光譜特征和識別技術研究。

發明內容

本發明要解決的技術問題：提供一種適用于鹽湖富鈾水體的高光譜遙感識別方法，能夠有效降低鹽湖富鈾水域識別的勘查和化學分析成本。

本發明采用的技術方案：

為解決上述技術問題，本發明一種適用于鹽湖富鈾水體的高光譜遙感識別方法，依次包括如下步驟：

步驟一、鹽湖水樣反射光譜測量。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。對第一步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；

步驟三、鹽湖水樣高光譜數據預處理。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；

步驟四、水樣高光譜數據噪聲去除。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；