基于激光诱导击穿光谱技术的岩石表面指纹图谱分析及分类方法     

张蕊  孙兰香  陈彤  王国栋  张鹏  汪为 《地质学报》2020,94(3):991-998

岩石岩性识别在油气田探测开发、研究地球成因及演化发展、地质灾害分析预测等众多方面起着不可替代的导向作用，因此岩石的识别分类对于地质勘探分析来说至关重要。为了提高岩石的分类准确率，提出了一种基于激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的岩石表面指纹图谱分析及分类方法。通过LIBS对岩石表面不同位置进行激发，获取原始光谱数据。对收集到的光谱数据进行去除异常点、归一化等预处理操作，根据岩石矿物成分确定五种含量差异较大元素(硅、铝、钾、钠、镁)的特征谱线并得到元素指纹图谱。然后选择支持向量机(SVM)作为分类器进行分类，分别建立利用光谱均值的分类模型和多维指纹图谱融合的分类模型，并对两种分类结果进行比较。利用光谱均值的分类模型准确率为59. 4%，多维指纹图谱融合的模型分类准确率为96. 5%。实验结果表明，元素指纹图谱展示了岩石表面元素分布，可以充分利用不同种类岩石本身的不均匀性结构信息，极大地提高了岩石的分类准确率。  相似文献