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原文传递一种黑土硒含量高光谱间接提取的方法

专利名称：	一种黑土硒含量高光谱间接提取的方法
摘要：	本发明属于微量元素信息提取技术领域，具体涉及一种黑土硒含量高光谱间接提取的方法。本发明包括如下步骤：步骤1、数据预处理：包括步骤1.1、辐射校正、步骤1.2、几何校正、步骤1.3、剔除异常波段、步骤1.4、归一化；步骤2、提取特征波段；步骤3、建立模型。本发明能够显著改进硒含量的提取精度，为硒元素大范围精确制图提供支撑。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	核工业北京地质研究院
发明人：	张东辉;赵英俊;李璇琼;秦凯;杨越超;张玉燕
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201811533066.1
公开号：	CN109738370A
代理机构：	核工业专利中心
代理人：	闫兆梅
分类号：	G01N21/25(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100029 北京市朝阳区小关东里十号院
主权项：	1.一种黑土硒含量高光谱间接提取的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤(1)、数据预处理：包括步骤(1.1)、辐射校正、步骤(1.2)、几何校正、步骤(1.3)、剔除异常波段、步骤(1.4)、归一化；步骤(2)、提取特征波段；步骤(3)、建立模型。 2.根据权利要求1所述的一种黑土硒含量高光谱间接提取的方法，其特征在于：所述步骤(1.1)中，使用基于MODTRAN4+辐射传输模型的FLAASH算法对高光谱数据进行预处理，FLAASH是基于太阳波谱范围内和平面郎伯体，计算时需要元数据包括观测视场角、太阳角度、平均海拔高度、大气模型、气溶胶类型和能见度范围。 3.根据权利要求2所述的一种黑土硒含量高光谱间接提取的方法，其特征在于：计算公式为：式中，L为传感器接收的总辐射亮度；ρ为像元表面反射率；ρe为像元周围平均表面反射率；S为大气球面反照率；Lα为大气后向散射辐射率；A、B为大气和几何条件的系数。 4.根据权利要求2所述的一种黑土硒含量高光谱间接提取的方法，其特征在于：所述步骤(1.2)中，利用机载POS 510系统实现，机上惯导系统和定位系统记录了每一个像元的位置参数和姿态参数，通过每一帧图像的GPS时间，将坐标赋值给该象元。 5.根据权利要求3所述的一种黑土硒含量高光谱间接提取的方法，其特征在于：所述步骤(1.3)中，对于经过辐射校正和几何校正的光谱曲线上的噪声波段，采用加权移动平均法或包络线消除法，剔除这些异常波段。 6.根据权利要求4所述的一种黑土硒含量高光谱间接提取的方法，其特征在于：所述步骤(1.4)中，将所有波段数据进行归一化处理能够突出光谱信息。 7.根据权利要求6所述的一种黑土硒含量高光谱间接提取的方法，其特征在于：所述步骤(2)包括如下步骤：将所有黑土样本按成分含量大小排序，分析其在可见-近红波段范围内光谱变换规律；对采样点硒、有机质、铁、pH和氧化钙含量进行逐波段求反射率对养分的相关系数，选取相关系数较高的前5个波段，作为特征波段。 8.根据权利要求7所述的一种黑土硒含量高光谱间接提取的方法，其特征在于：所述步骤(3)包括如下步骤：步骤(3.1)计算硒含量与其它四种成分含量的相关系数，确定硒的正、负相关关系；步骤(3.2)高光谱数据反演有机质、铁、pH和氧化钙的含量，采用神经网络模型，建立硒元素与这四种成分的回归模型；步骤(3.3)通过四种成分，间接反演硒含量；步骤(3.4)通过四种成分，间接反演硒含量。 9.根据权利要求8所述的一种黑土硒含量高光谱间接提取的方法，其特征在于：所述步骤(3.1)中采用的公式为：式中，Cov(Se,Y)为硒含量Se与有机质、铁、pH和氧化钙数据Yi的协方差，Var[Se]为硒含量Se的方差，Var[Yi]为有机质、铁、pH和氧化钙Yi的方差，r(Se，Yi)是硒含量与有机质、铁、pH和氧化钙数据Yi的相关系数；所述步骤(3.3)中采用的公式为： YSe＝0.5229+0.0418·XSom-0.0166·XFe2O3-0.0356·XpH-0.005·XCaO (6) 式中，YSe、XSom、XFe2O3、XpH、XCaO分别为硒、有机质、铁、pH和氧化钙成分的含量。
所属类别：	发明专利