[发明专利]一种沉积物粒度光谱分析方法及装置

权利要求书

1.一种沉积物粒度光谱分析方法，其特征在于，所述沉积物粒度光谱分析方法包括：

采集各沉积相不同部位、不同深度的沉积物样品；

利用激光散射粒度分布分析仪获取沉积物样品的粒度分布，根据设定的尺寸范围确定所述沉积物样品的粒度，所述沉积物样品的粒度为所述沉积物样品中黏土、粉砂和砂的百分含量；

消除所述沉积物样品在设定波长位置的光谱跃迁，生成所述沉积物样品的反射率光谱，并对反射率光谱进行再处理，生成反射率一阶导数、反射率倒数的对数和反射率吸收深度三个衍生光谱指标；

应用相关性分析方法计算所述沉积物样品的粒度与设定波长范围内的反射率、所述反射率一阶导数、反射率倒数的对数及反射率吸收深度的相关性，确定最佳光谱指标及参与建模的波长；

利用偏最小二乘方法，建立沉积物粒度与最佳光谱指标之间的回归模型。

2.根据权利要求1所述的沉积物粒度光谱分析方法，其特征在于，采集各沉积相不同部位、不同深度的沉积物样品，包括：

横向上采集各沉积相不同部位的沉积物样品；

纵向上采集探坑、探槽不同深度的沉积物样品；

将同一沉积物样品分为两份，一份用于粒度分析，另一份用于光谱测量。

3.根据权利要求2所述的沉积物粒度光谱分析方法，其特征在于，横向上采集各沉积相不同部位的沉积物样品，包括：

在地表选择设定边长的正方形区域，分别采集正方形四个角点和中心点的地表样，将5个位置的沉积物样品进行混合。

4.根据权利要求1所述的沉积物粒度光谱分析方法，其特征在于，消除所述沉积物样品在设定波长位置的光谱跃迁，生成所述沉积物样品的反射率光谱，并对反射率光谱进行再处理，生成反射率一阶导数、反射率倒数的对数和反射率吸收深度三个衍生光谱指标，包括：

对所述沉积物样品进行物理粉碎，筛除掉异常颗粒物，然后将所述沉积物样品放入容器中；

在暗室环境下，采用FieldSpec3光谱仪，应用接触式高密度反射探头进行样品的光谱测量，得到所述沉积物样品的反射率光谱；

对获取的沉积物样品反射率光谱，进行连接点修正，消除1000nm和1830nm波段位置的光谱跃迁，得到修正后的所述沉积物样品的反射率光谱；

对修正后的所述沉积物样品的反射率光谱进行再处理，得到反射率一阶导数、反射率倒数之对数和反射率吸收深度三个衍生光谱指标。

5.根据权利要求1所述的沉积物粒度光谱分析方法，其特征在于，应用相关性分析方法计算所述沉积物样品的粒度与设定波长范围内的反射率、所述反射率一阶导数、反射率倒数的对数及反射率吸收深度的相关性，确定最佳光谱指标及参与建模的波长，包括：

应用相关性分析方法计算所述沉积物样品的粒度与380～2500nm波长范围内的反射率、所述反射率一阶导数、反射率倒数的对数及反射率吸收深度的相关系数；

根据所述相关系数确定建立所述回归模型的最佳光谱指标；

根据所述相关系数确定参与回归模型建模的波长。

6.根据权利要求1所述的沉积物粒度光谱分析方法，其特征在于，利用偏最小二乘方法，建立沉积物粒度与最佳光谱指标之间的回归模型，包括：

以沉积物粒度作为因变量，以参与回归模型建模的波长的最佳光谱指标作为自变量，应用偏最小二乘法，计算所述沉积物粒度与所述最佳光谱指标之间的回归系数，得到所述回归模型。

7.根据权利要求6所述的沉积物粒度光谱分析方法，其特征在于，所述的沉积物粒度光谱分析方法还包括：

根据所述沉积物样品在参与回归模型建模的波长位置的吸收特征，判断所述回归系数的合理性。

8.根据权利要求6所述的沉积物粒度光谱分析方法，其特征在于，所述的沉积物粒度光谱分析方法还包括：

应用交叉验证方法，确定所述回归模型的预测能力。