本文關(guān)鍵詞：基于AOTF成像光譜儀的模擬月壤光譜分析和礦物含量反演模型研究

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【摘要】：月表物質(zhì)成分探測是月球探測的重要組成部分,對未來人類的探月計劃、月球上相關(guān)資源的開發(fā)和利用以及月球地質(zhì)是如何演變的等問題的研究具有十分重要的意義,光譜探測是獲取月表物質(zhì)成分的有效而且方便的技術(shù)途徑之一,隨著新一輪探月熱潮,通過高分辨率成像光譜儀獲取月表光譜數(shù)據(jù)而實現(xiàn)月表信息的反演又一次成為研究的熱點。我國嫦娥三號探月衛(wèi)星實現(xiàn)了月表軟著陸,月球巡視器開展了月表就位探測,其中包括一臺紅外光譜探測儀,在可見到短波紅外譜段采集月表光譜數(shù)據(jù),以期實現(xiàn)月表礦物成分的分析。在紅外光譜儀的研制過程中研發(fā)小組開展了模擬月壤的光譜采集實驗,在實驗室條件下,利用探測原理和技術(shù)指標同登月儀器基本相同的紅外光譜儀和商用的ASD地物光譜儀分別獲取了多種單礦物以及利用這些單礦物混合而成的模擬月壤樣品的光譜數(shù)據(jù),本文通過這些光譜數(shù)據(jù)開展了數(shù)據(jù)處理和模擬月壤的礦物成分反演研究。本文的主要研究內(nèi)容及成果如下： (1)模擬月壤光譜數(shù)據(jù)的預(yù)處理算法及算法改進。分析了現(xiàn)有的實驗數(shù)據(jù)集,針對中科院上海技物所研制的就位探測紅外成像光譜儀的成像原理和圖像特點,對原始光譜數(shù)據(jù)進行椒鹽噪聲去除、有效信息提取、目標輻亮度反演以及相對反射率計算等預(yù)處理,在實驗室他人研究的基礎(chǔ)上對預(yù)處理算法進行了改進,并將就位探測紅外光譜儀可見近紅外通道和短波紅外通道重疊部分光譜進行了有效整合,得到了端元礦物以及混合樣品的全波段相對反射率曲線。 (2)模擬月壤光譜特征參數(shù)提取。在對原始光譜數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)處理的基礎(chǔ)上,針對月表主要礦物的吸收和反射特征,如輝石、橄欖石、斜長石、鈦鐵礦等,提取混合礦物中與礦物含量相關(guān)性較大的光譜特征參數(shù)來作為建立礦物反演模型的依據(jù)。 (3)月表主要礦物含量反演方法及反演模型研究�；诙嘣�性回歸、偏最小二乘回歸以及混合光譜線性分解等礦物反演方法,以選取的光譜特征參數(shù)作為自變量,混合礦物中各組分礦物的含量為因變量建立反演模型,預(yù)測模擬月壤混合樣品中輝石、橄欖石、斜長石以及鈦鐵礦的含量。 (4)礦物含量反演結(jié)果評價分析。將礦物反演模型預(yù)測的輝石、橄欖石、斜長石以及鈦鐵礦含量與其在混合樣品中的真實含量進行對比分析,評價反演結(jié)果,分析反演模型的優(yōu)劣。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：P184

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本文編號：1281290