第35卷，第4期 2015年4月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
油砂光谱特性及其含油率遥感估算研究
Vol. 35 ,No. 4 -pp1025-1029
April,2015
尤金凤，邢立新1*，潘军，单玄龙，梁立恒，樊瑞雪
1.吉林大学地球探测科学与技术学院，吉林长春130026 2.吉林大学地球科学学院，吉林长春130061
3.长春师范大学城市与环境科学学院，吉林长春130032
摘要可见光-近红外(visiblenearinfrared，VNIR)高光谱以其光谱分辨率高、波段连续性强，能够反映烃类物质诊断性吸收特征，在烃类能源的识别和调查研究中得到广泛应用。对研究区的油砂光谱进行特征分析，研究显示油砂样品在1740～1780，2300~2340和2340~2360nm波段均具有由烃类基团弯曲和伸缩振动引起的吸收光谱特征，同时当油砂含油率较低时，引起1700～1730nm波段振动的烃类基团较少，使得在此波段区间产生较微弱甚至不产生烃类吸收特征，随着含油率的增加，1700～1730nm附近开始出现明显的烃类吸收谱带。鉴于含油率是油砂资源储量分析过程中的关键参数，基于油砂中烃类基团在VNIR 波段由于弯曲和伸缩振动等引起的一级倍频和合频形成的特征吸收，采用光谱的吸收深度量化特征吸收谱带的响应强度，根据含油率与油砂光谱中1740～1780，2300～2340和2340～2360nm等烃类特征谱带吸收深度的Pearson和偏相关关系，确立含油率光谱响应强度的关联模式，进而应用单变量一元线性回归方法（unarylinearregression，ULR）和多变量偏最小二乘方法（partialleastsquaresregression，PLSR）进行油砂含油率光谱估算研究。结果表明，利用2350nm附近吸收深度作为变量的含油率URL估算模型和1758， 2310和2350nm附近吸收深度作为变量的PLSR估算模型精度较高，可为含油率的快速估算提供科学的参考依据。
关键词油砂：光谱响应：含油率：吸收谱带：相关分析
中图分类号：TP79
文献标识码：A
引言
DOI; 10.3964/j. issn.1000-0593(2015 )04-1025-05
行了相应的探索研究，对采集到的油气样品进行光谱测试，发现烃类基团倍频引起的特征吸收位置主要分布在1700～ 1760nm附近，合频号引起的振动一股分布在2300～2350
近年来，油砂作为非常规石油资源的主要来源在全球烃
类能源中所占的比例不断增大，鉴于我国油砂资源较丰富，具有分布范围广、层位多、厚度小、含油率低的特点，在全国范围内实现油砂可采储量的探明，对我国降低对外依存度、保障国家能源安全具有重要的战略意义.2}。由于油砂储量计算，可采用含油率法直接计算，因此方便、快捷地估算出油砂的含油率对于油砂可采储量评价至关重要。油砂是由砂、沥青、矿物质、粘土和水组成的混合物3.4)，其中沥青中经类含量决定油砂的含油率，经类物质在VNIR谱段由于基团弯曲和伸缩振动会引起诊断性的吸收特征，针对VNIR 谱段经类C一H键借频和合频形成位置，国内外专家学者进
收稿日期：2014-10-08，修订日期：2014-12-26
nm附近的吸收谱带上(-汀，因此本研究旨在通过分析油砂光谱C一H键引起的特征谱带吸收强度与含油率的相关关系，获得油砂含油率的光谱遥感估算模式。
实验部分 1
1.1光谱测量
利用ASDFieldSpec3便携式地物光谱仪对野外采集的油砂样品进行光谱测量，测量波段范围为350～2500nm，其中光谱仪在350～1050nm的采样间隔为1.4nm，光谱分辨率为3nm，1050～2500nm的采样间隔为2nm，光谱分
（20000（200-2000
局基金项目(1212010761502)资助
作者简介：尤金风，女，1985年生，吉林大学地球探测科学与技术学院博士研究生
*通讯联系人e-mail：xinglx@jlu,edu.cn
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