[发明专利]用光谱技术测定富营养化水体特征参量的方法

权利要求书

1.一种用光谱技术测定富营养化水质特征参量的方法，其特征在于该方法的步骤如下：

1)校正样品集光谱数据库的建立；首先要针对待测水域均匀分布的各测点的水体样本作为校正样本集，然后对校正样本集合中的样本进行光谱扫描得到校正样本标准光谱，同一样品需多次重复测量，以平均光谱作为该样品标准光谱；

2)光谱的预处理；获得校正样本集标准光谱后的第一步是对校正样本集标准光谱进行预处理，光谱预处理的作用是光谱图的规范化、抵消背景干扰及提高光谱的质量；

3)校正模型的建立；应用多元回归算法对于预处理后的光谱数据和样本的参考标准测量值建立校正模型；

4)光谱特征的提取；光谱的数据一般都有数百到数千个数据点，所有的数据都用来建立模型往往导致模型学习时间长，模型结构复杂，常用的方法是逐步回归的方法来寻找特征波段，或者应用相关系数曲线分析的方法来实现；

5)未知样本的水质特征参量测定；首先扫描待测量样本获取它们的光谱，获取它们的光谱时所采用的测量方法，必须同获取建立校正模型的样本光谱时所采用的测量方法保持一致；所采取的采样方法、分辨率、扫描间隔或扫描时间也应该同获取建立校正模型的样本光谱时所采用的各参数保持一致；

6)把未知水样经预处理的光谱信息输入已经建立的校正模型即可预测出未知样品的总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、叶绿素a(Chla)、透明度(SD)的含量。

2.根据权利要求1所述的一种应用可见光和近红外光谱技术快速测定湖泊富营养化特征参量的方法，其特征在于：所述的对样本光谱进行预处理为平滑、中心化、导数、归一化光谱预处理方法。

3.根据权利要求1所述的一种用光谱技术测定富营养化水质特征参量的方法，其特征在于：所述的多元回归算法为多元线性回归算法和多元非线性回归算法。

4.根据权利要求1所述的一种用光谱技术测定富营养化水质特征参量的方法，其特征在于：所述的建立校正模型的校正样本的总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、叶绿素a(Chla)、透明度(SD)含量是采用国标规定的方法和已有的方法测量得到的标准值；

5.根据权利要求1所述的一种用光谱技术测定富营养化水质特征参量的方法，其特征在于：所述的用校正样本的光谱数据和它们的标准总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、叶绿素a(Chla)、透明度(SD)含量建立校正模型

6.根据权利要求1所述的一种用光谱技术测定富营养化水质特征参量的方法，其特征在于：所述的光谱仪为可以同时获得325-2500nm波长处的水样光谱信号。