[发明专利]离散小波变换解析油品荧光特性的Fisher模型鉴别海上溢油的方法

说明书

本发明涉及离散小波变换解析油品荧光特性的Fisher模型鉴别海上溢油的方法，属于海洋环境污染监测与治理领域。本发明通过db7小波基函数对油样荧光光谱图进行6层分解，提取d3细节系数特征，结合Fisher判别法建立鉴别海上溢油的量化公式，并借助实际样品进行验证。该方法量化的结果对于油样鉴别准确性较高，克服了目前定性鉴别海上溢油的缺陷，并为研发实时、快速鉴别海上溢油的便携式仪器提供了一个依据。

技术领域

本发明涉及离散小波变换解析油品荧光特性的Fisher模型鉴别海上溢油的方法，具体涉及一种利用离散小波变换对油样荧光谱图进行分解，结合Fisher判别法快速鉴别海上溢油的燃料油和原油并进一步区分中东原油的方法，属于海洋环境污染监测与治理领域。

背景技术

随着海上运输业的发展，溢油事故时有发生，不仅威胁海洋生态系统，还对人类健康造成严重危害。所以，及时准确鉴别溢油来源，采取紧急措施保护海洋环境显得尤为重要^[1]。

石油是由不同化合物组成的复杂混合物，国内外学者通过油样当中的正构烷烃、多环芳烃和生物标记物等100多种化合物对油样进行鉴别分析^[2-5]。王鑫平等^[6]通过气相色谱内标法建立原油中正构烷烃、生物标志物(甾、萜烷类)的分析方法对原油样品进行鉴别；鉴于石油中含有丰富的芳香烃类化合物^[7]，以及荧光分光光度法具有高分辨率、高灵敏度、样品前处理简单等特点^[8]，油品荧光特性的研究受到了广泛的关注。Wang等^[9]用基于不同浓度下的同步荧光光谱法，采用主成分分析、偏最小二乘法分析、Gobar变换分别对油样进行特征提取，对比溢油样品与疑似溢油源之间的光谱特征，总正确率分别为77％、79％、92％，但是Gobar变换并不能提取一些突变信息和不稳定信息，信息提取不完整。而离散小波(DWT)借助特定的伸缩和平移因子并选择合适的小波基函数对原始信号进行处理，能产生反映原始信号较大尺度信息的近似系数以及较小尺度信息的细节系数^[10]。

参考文献：

[1]赵云英,荧光光谱法鉴别海面溢油源的研究进展.海洋环境科学，1997,2(16)29-35

[2]Merv Fingas The basics of spill cleanup 2nd[M].New York:LewisPublishers,2001

[3]Wang Zhendi,Fingas M,Page D S.Oil spill identification.Journal ofChromatography A,1999,843(1/2):369-411

[4]Ebrahimi D,Lia J,Hibbert D B.Classification of weathered petroleumoils by multi-way of gas chromatography-mass spectrometry data using PARAFAC2parallel factor analysis,Journal of Chromatography A,2007,1166(1/2):163-170

[5]刘晓星,孙会清,王亚会,符崇垚.正构烷烃分布特征鉴别海上混合原油[J].环境化学,2016,35(2):305-310.

[6]王鑫平,孙培艳,周青,李梅,曹丽歆,赵玉慧,原油饱和烃指纹的内标法分析[J].分析化学2007,35(8):1121-1126.

[7]Weng N,Wan S,Wang H,et al.Journal of Chromatography A,2015,1398:94～107.