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工矿业城市区域水质参数高光谱定量反演 总被引:1,自引:0,他引:1
工矿业城市区域易受工业活动、矿产开采影响,使其水环境遭受不同程度的破坏,以至于水体污染问题突出。当前常规水质监测主要采用“以点代面”的工作方式进行野外采样及其室内化验分析,然而环境复杂多变,空间差异大,导致调查点代表性受限,整体精度不高,效率低下,更难以实现区域性动态监测。以因矿兴市的矿业重镇湖北黄石大冶市为研究区,同步开展无人机高光谱航飞、地面光谱测量和水体样品采集测试,分别获得具有49个波段的高光谱影像数据和光谱分辨率为1 nm的水体光谱曲线,其中影像数据波谱范围为505~890 nm,光谱分辨率为7.78 nm,空间分辨率为30 cm。对获取的高光谱影像和光谱数据剔除异常值、光谱定标、辐射校正等预处理后,对比分析研究区内水体的不同光谱吸收、反射及光谱曲线形态特征信息,从而提取出高光谱影像和测量光谱的反射光谱曲线形态特征、去包络线后光谱曲线形态特征、三阶求导后光谱曲线形态特征和光谱四值编码共四大类25个光谱特征。采用皮尔森相关系数分析样品水质参数与光谱特征之间的相关性,以此筛选出存在显著相关的水质参数与光谱特征。在此基础上,采用逐步回归分析方法筛选出最大反射率及其波长位置、对称度、光谱编码Ⅲ、三阶导最大及最小值等光谱特征作为模型变量,构建出水质参数的多元线性反演模型,并对模型进行F检验和t检验。将检验后的反演模型推广运用于研究区内高光谱影像,获得尾矿库、河流、湖泊等典型区域的水质参数反演结果,从而实现“由点到面”水质参数信息的快速获取。结果显示水质参数pH、硬度(Ca2++Mg2+)、钾与氯离子比值(K+/Cl-)、镁与碱度比值[Mg2+/(HCO3-+CO2-3)]的反演精度较高,其pH的判定系数R2最小为0.669,镁与碱度比值的判定系数R2最大为0.895,相对均方根误差均小于28%;而总溶解固体(TDS)反演精度较低,其判定系数R2仅为0.463,相对均方根误差达36.762%。提出了一种基于光谱曲线形态特征的高光谱遥感水质参数定量反演模型方法,实现了pH值、硬度、镁离子与碱度之比等水质参数的高光谱定量反演,为区域水环境动态监测提供了新方法。 相似文献
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<正>钼在地壳中的质量分数约为3μg·g~(-1),自然界中已知的含钼矿物约有30余种~([1]),目前岩石矿物中钼的测定方法主要有重量法~([2])、容量法~([3])、分光光度法~([4-6])、原子吸收光谱法~([7-9])、电感耦合等离子体质谱法~([10-12])和电感耦合等离子体原子发射光谱法~([13-15])等。重量法和容量法操作繁琐,仅适用于钼 相似文献
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矿物药蒙脱石(Montmorillonite)是一种硅铝酸盐复合物,由于其特殊的结构,所得到的蒙脱石或多或少的含有α-SiO_2,传统物理化学分析方法只能得到蒙脱石中总的二氧化硅含量,无法得到游离二氧化硅的含量。应用X射线衍射作为现代分析手段,基于待测物相的质量百分含量与该物相在样品中的X射线衍射强度成线性的原理,可确切给出混合物的物相和物相的含量。本文使用此方法快速、方便地测定了蒙脱石中的α-SiO_2含量。 相似文献
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在不同pH介质中,缓蚀试剂4-甲基-4H-3-巯基-1,2,4-三氮唑(4-MTTL)都能在银基底上形成自组装膜。SERS光谱表明:当pH=3时,4-MTTL分子是以硫醇式,通过两个氮原子为吸附位点,以较平躺方式在银表面构筑自组装膜;当介质为pH=7和pH=11时,4-MTTL以硫醇式,通过氮和硫原子为吸附位点倾斜或垂直方式作用于银表面。由于后者的吸附方式比前者更为垂直于表面,所以形成的膜中分子排列更为致密。电化学极化实验也表明,在pH=3的条件下,形成的4-MTTL单层有更正的腐蚀电位;在pH=11时,构筑的膜缓蚀能力强于pH=7的。并由电化学交流阻抗数据解析了相应的缓蚀机理。 相似文献
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