[发明专利]基于吸收光谱特征峰面积的海水总氮总磷分析方法及系统

权利要求书

1.一种基于吸收光谱特征峰面积的海水总氮总磷定量分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、获取光谱数据；

采集被测水体的紫外-可见-近红外光谱曲线数据和人工海水的紫外-可见-近红外光谱曲线数据；

步骤二、吸光度转换；

采用公式(1)计算被测水体的吸光度曲线A：

式中I_A为被测水体的透射光谱，I_B为人工海水的透射光谱；

步骤三、平滑滤波；

将吸光度A进行扩充，然后进行平滑滤波，获得被测水体中总氮与总磷的吸收光谱曲线B_N,B_P；

步骤四、选取特征位置，确定特征光谱；

将总氮吸收光谱曲线B_N特征峰的初始像元点位置作为总氮特征位置的初始点，记为Start_N，终止像元点位置作为总氮特征位置的终止点，记为End_N；在总氮吸收光谱曲线B_N上截取从Start_N到End_N之间的光谱曲线作为总氮的特征光谱D_N；D_N＝{A1,A2,…,AEnd}，其中，A1为Start_N对应的吸光度，A2为Start_N+1对应的吸光度，AEnd为End_N对应的吸光度；

将总磷吸收光谱曲线B_P特征峰的初始像元点位置作为总磷特征位置的初始点，记为Start_P，终止像元点位置作为总磷特征位置的终止点，记为End_P；在总磷吸收光谱曲线B_P上截取从Start_P到End_P之间的光谱曲线作为总磷的特征光谱D_P；D_P＝{A1′,A2′,…,AEnd′}，其中，A1′为Start_P对应的吸光度，A2′为Start_P+1对应的吸光度，AEnd′为End_P对应的吸光度；

步骤五、特征峰面积计算；

按照下式计算特征峰面积S_N、S_P：

其中，C_N＝{Start_N,Start_N+1,…,End_N；C_P＝{Start_P,Start_P+1…,End_P}；函数f(x)为一种排序函数，把输入列向量x中的第一个元素放到最后一位，得到其输出；

步骤六、回归模型，获得海水中总氮浓度N与总磷浓度P；

N＝8.9023*S_N+0.4902 (公式5-1)

P＝2.6589*S_P-52.6337 (公式5-2)

步骤七、浓度数据输出。

2.一种基于吸收光谱特征峰面积的海水总氮总磷定量分析系统，包括处理器及存储器，其特征在于：所述存储器中存储计算机程序，计算机程序在处理器中运行时，执行权利要求1所述的方法。

3.一种计算机可读存储介质，其特征在于：储存有计算机程序，计算机程序被执行时实现权利要求1所述的方法。