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物探与化探  2018, Vol. 42 Issue (4): 817-824    DOI: 10.11720/wtyht.2018.1068
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NASVD方法在航空γ能谱测量中的成图效果讨论
金久强, 王金龙, 肖刚毅, 李健, 邓茂盛, 王志博, 蒋久明, 王启, 王鑫, 耿圣博
中国国土资源航空物探遥感中心 北京 100083
Airborne gamma ray spectrum mapping effects with NASVD de-noising
Jiu-Qiang JIN, Jin-Long WANG, Gang-Yi XIAO, Jian LI, Mao-Sheng DENG, Zhi-Bo WANG, Jiu-Ming JIANG, Qi WANG, Xin WANG, Sheng-Bo GENG
Department of Operator & Airborne Equipment, AGRS, Beijing 100083,China
全文: PDF(8336 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

NASVD方法(noise-adjusted singular value decomposition)是一种基于多元统计分析来降低测量固有噪声的数据处理方法,通过将多道航空γ能谱仪采集到的大量测点构成的谱线矩阵分解为若干特征向量,再舍弃仅反映噪声的部分特征向量,利用噪声较少的特征向量对谱线矩阵进行重组。重组后,谱线矩阵中提取出的钾、铀、钍窗的计数率噪声均显著降低。笔者主要通过一些实际测区数据的处理结果来讨论聚类NASVD方法在不同情况测区的实际降噪效果。使用该方法分别对不同比例尺及飞行高度的实际测量数据进行了成图处理,并对处理结果进行了比较。在小比例尺航空γ能谱测量中,本方法优势并不十分显著。但在大比例尺,低高度的测量中,NASVD方法在空间分辨上较传统简单滤波方法有着非常明显的优势。

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金久强
王金龙
肖刚毅
李健
邓茂盛
王志博
蒋久明
王启
王鑫
耿圣博
关键词 NASVD降噪多道航空γ能谱测量;奇异值分解全谱线方法    
Abstract

NASVD (Noise adjusted singular value decomposition) is a spectral component analysis procedure for the removal of noise from gamma ray spectra. The procedure transforms observed spectra into orthogonal spectral components. Noise is removed from the observed spectra by rejecting noise components (high order orthogonal components) and reconstructing the spectra from lower order components which are correlated with the signal. The noise of all channels is significantly decreased by this procedure. Three Airborne datasets of survey are processed to discuss the mapping effect with NASVD de-noising. The advantage of large scale mapping with NASVD is much significant compared with traditional average filter. Nevertheless, in small scale situation, they almost show the same result.

Key wordsNASVD    de-noising    multi-channel airborne γ power spectrum measurement;    singular value decomposition    whole spectrum line method
收稿日期: 2017-02-20      出版日期: 2018-08-03
:  P631  
基金资助:基础性公益性地质矿产调查“秦岭及天山等重点成矿区带航空物探调查”项目(DD20160066)
作者简介: 金久强(1985-),男,工程师,物理专业,现从事航空物探飞行器改装及噪声分析工作
引用本文:   
金久强, 王金龙, 肖刚毅, 李健, 邓茂盛, 王志博, 蒋久明, 王启, 王鑫, 耿圣博. NASVD方法在航空γ能谱测量中的成图效果讨论[J]. 物探与化探, 2018, 42(4): 817-824.
Jiu-Qiang JIN, Jin-Long WANG, Gang-Yi XIAO, Jian LI, Mao-Sheng DENG, Zhi-Bo WANG, Jiu-Ming JIANG, Qi WANG, Xin WANG, Sheng-Bo GENG. Airborne gamma ray spectrum mapping effects with NASVD de-noising. Geophysical and Geochemical Exploration, 2018, 42(4): 817-824.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2018.1068      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2018/V42/I4/817
  典型聚类前NASVD分解得到的主要特征向量示意(V1-V8)
测区号 测区A 测区B 测区C
测线间距/m 100 100 500
平均飞行高度/m 154 120 91
测点数 2×104 5×104 5×105
  实例测区的基本信息
  典型聚类后NASVD分解得到的主要特征向量示意(V1-V4)
  单一测点谱线降噪前后形态对比
  宽阔水面钾、铀、钍窗计数率经各方法处理后的曲线形态对比
窗口 处理后计数率 原始计数率 改善率
39.1±4.1 40.1±6.3 34.9%
22.0±2.3 21.3±4.6 50%
9.3±0.8 9.5±3.0 73.3%
  水面上方150 m测线各窗平均计数率在使用NASVD方法处理前后的噪声对比
  在A测区已知铀异常处各种算法处理后的铀窗计数率
测区A 测区B 测区C
原始计数率/% 5.9 5.7 6.7
NASVD处理后/% 4.1 4.4 5.0
改善率/% 30.5 22.8 25.4
原始计数率/% 10.2 10.9 12.0
NASVD处理后/% 3.1 3.0 4.2
改善率/% 69.6 72.5 65.0
原始计数率/% 10.0 10.2 15.4
NASVD处理后/% 3.3 3.2 4.6
改善率/% 67.0 68.6 70.1
  各测区处理后全区平均估算噪声改善情况
  各方法处理后B区放射性含量平面阴影图对比(网格距30 m)
  各方法处理后的C区(湖区)铀窗计数率平面阴影图对比(网格距125 m)
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