基于光谱分析的土壤土层污染快速检测方法

专利主权项内容

1.一种基于光谱分析的土壤土层污染快速检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取每个采样位置中每层土壤内地下水样品的光谱数据；所述光谱数据包括不同能量强度级对应的信号强度，构成光谱数据的图谱；以所述图谱中每个能量强度级为中心构建窗口，根据所述窗口内相邻能量强度级之间信号强度的变化趋势获得每个能量强度级的初始波动程度；根据所述图谱中每个波峰的周期性和幅度特征，获得每个波峰的突出程度；根据每个波峰的所述突出程度和每个波峰邻域范围内的局部波动程度，获得每个波峰的真实程度；根据每个能量强度级与每个波峰之间的位置和每个波峰的真实程度，获得每个能量强度级的加权因子；根据每个能量强度级的所述加权因子和所述初始波动程度，获得每个能量强度级的加权波动程度；根据所述加权波动程度对光谱数据进行滤波处理，获得去噪数据；根据所述去噪数据对土壤污染物进行识别；所述初始波动程度的获取方法包括：计算所述窗口内相邻能量强度级对应信号强度的数据之间的斜率，将所有相邻能量强度级的斜率进行累乘，获得第一波动性；计算窗口内相邻斜率之间的差异，作为第一差异；将所有所述第一差异求均值，作为第二波动性；计算所述第一波动性与所述第二波动性之间的乘积，获得每个能量强度级的初始波动程度；所述突出程度的获取方法包括：计算每个波峰的相邻波谷之间对应能量强度级的差异，获得周期性；计算每个波峰与每个相邻波谷之间所在位置的信号强度的比值，获得每个波峰与每个相邻波谷之间的信号强度比值；计算每个波峰与所有相邻波谷之间的信号强度比值累加，作为每个波峰的幅度特征；对所述周期性进行负相关映射，计算负相关映射结果与所述幅度特征的乘积，获得每个波峰的突出程度；所述局部波动程度的获取方法包括：根据局部波动程度的获取公式获得局部波动程度，局部波动程度的获取公式为：
；其中，/>表示第/>个波峰邻域范围内的局部波动程度；/>表示第/>个波峰的前后相邻波峰的数量；/>表示第/>个波峰的前后相邻波峰的序号；/>表示对于第/>个波峰对应的能量强度级；/>表示对于第/>个波峰的第/>个相邻波峰对应能量强度级；表示第/>个波峰与第/>个相邻波峰之间的能量强度级差异；/>表示第/>个波峰与第/>个相邻波峰之间的能量强度级数量；/>表示第/>个波峰与第/>个相邻波峰之间能量强度级的序号；/>表示第/>个能量强度级的初始波动程度；所述真实程度的获取方法包括：计算每个波峰的所述突出程度和所述局部波动程度的乘积，并进行归一化，获得每个波峰的真实程度；所述加权因子的获取方法包括：对于处在波峰的每个能量强度级，将波峰的所述真实程度作为每个能量强度级的加权因子；对于未处在波峰的每个能量强度级，计算每个能量强度级对应相邻波峰之间的所述真实程度的均值，作为每个能量强度级的加权因子；所述加权波动程度的获取方法包括：计算每个能量强度级的所述加权因子与所述初始波动程度之间的乘积，获得每个能量强度级的加权波动程度；所述邻域范围的获取方法包括：获取每个波峰与每个相邻波峰之间的能量强度级范围，将所有的能量强度级范围求并集，获得邻域范围。