本發(fā)明屬于放射性物探數(shù)據(jù)校正技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鈾礦勘探的土壤氡濃度數(shù)據(jù)調(diào)平校正方法。

背景技術(shù)：

目前，在鈾礦勘查領(lǐng)域中，普遍采用瞬時(shí)測(cè)氡或累積測(cè)氡來(lái)獲取土壤中的氡濃度，進(jìn)而通過(guò)圈定氡濃度異常區(qū)來(lái)指導(dǎo)劃定鈾成礦靶區(qū)。

當(dāng)氡氣勘查區(qū)面積較大時(shí)，需要將勘查區(qū)劃分為幾個(gè)分測(cè)區(qū)，并在不同年度來(lái)完成測(cè)氡任務(wù)。由于土壤中氡濃度受氣候條件的影響較大，導(dǎo)致不同年度相鄰分測(cè)區(qū)的氡濃度數(shù)據(jù)差別較大，因此需要對(duì)各分測(cè)區(qū)的氡濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)平校正，從而有效地去除氣候條件對(duì)氡濃度值的影響，獲取整個(gè)勘查區(qū)的氡濃度分布特征。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題為：現(xiàn)有技術(shù)難以對(duì)不同年度相鄰測(cè)區(qū)的土壤氡濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行有效調(diào)平校正。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述：

一種用于鈾礦勘探的土壤氡濃度數(shù)據(jù)調(diào)平校正方法，包括以下步驟：

步驟1.氡濃度重復(fù)測(cè)量：將不同年度在分測(cè)區(qū)進(jìn)行氡濃度原始測(cè)量時(shí)設(shè)置的測(cè)點(diǎn)作為原始測(cè)點(diǎn)，之后在同一年度對(duì)所有分測(cè)區(qū)進(jìn)行重復(fù)氡濃度測(cè)量，重復(fù)氡濃度測(cè)量過(guò)程中設(shè)置的測(cè)點(diǎn)作為重復(fù)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)分測(cè)區(qū)中的重復(fù)測(cè)點(diǎn)均為該分測(cè)區(qū)原始測(cè)點(diǎn)中的一部分，即在該分測(cè)區(qū)部分原始測(cè)點(diǎn)同位置處設(shè)置重復(fù)測(cè)點(diǎn)，重復(fù)測(cè)點(diǎn)在該分測(cè)區(qū)均勻分布；

步驟2.計(jì)算氡濃度背景值：分別對(duì)每個(gè)分測(cè)區(qū)計(jì)算重復(fù)測(cè)量時(shí)氡濃度背景值和原始測(cè)量時(shí)氡濃度背景值；

步驟3.計(jì)算氡濃度調(diào)平校正系數(shù)：根據(jù)同一分測(cè)區(qū)重復(fù)測(cè)量時(shí)氡濃度背景值和原始測(cè)量時(shí)氡濃度背景值相等的關(guān)系、重復(fù)測(cè)點(diǎn)測(cè)得數(shù)據(jù)與同位置經(jīng)調(diào)平校正后的原始測(cè)點(diǎn)測(cè)得數(shù)據(jù)之間的誤差為最小的關(guān)系，計(jì)算調(diào)平校正系數(shù)；

步驟4.對(duì)分測(cè)區(qū)氡濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)平校正：采用調(diào)平校正系數(shù)對(duì)分測(cè)區(qū)氡濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)平校正。

作為優(yōu)選方案：步驟2中，采用“逐步替代剔除法”分別對(duì)每個(gè)分測(cè)區(qū)計(jì)算重復(fù)測(cè)量時(shí)氡濃度背景值和原始測(cè)量時(shí)氡濃度背景值，具體包括以下步驟：

步驟2.1.計(jì)算重復(fù)測(cè)量時(shí)氡濃度背景值

采用下式計(jì)算重復(fù)測(cè)點(diǎn)氡濃度平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和異常下限值：

式中，

M_Y(k)為第k次迭代得到的重復(fù)測(cè)點(diǎn)氡濃度平均值；

S_Y(k)為第k次迭代得到的重復(fù)測(cè)點(diǎn)氡濃度標(biāo)準(zhǔn)偏差；

A_Y(k)為第k次迭代得到的重復(fù)測(cè)點(diǎn)氡濃度異常下限值；

Y_i(k)為第k次迭代采用的第i個(gè)重復(fù)測(cè)點(diǎn)的氡濃度值，其中，Y_i(1)為第i個(gè)重復(fù)測(cè)點(diǎn)測(cè)得的氡濃度值；

n為該分測(cè)區(qū)重復(fù)測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)；

式(1)計(jì)算中，迭代計(jì)算終止時(shí)的重復(fù)測(cè)點(diǎn)氡濃度平均值即為該分測(cè)區(qū)重復(fù)測(cè)量時(shí)氡濃度背景值B_Y；

步驟2.2.計(jì)算原始測(cè)量時(shí)氡濃度背景值

采用下式計(jì)算原始測(cè)點(diǎn)氡濃度平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和異常下限值：

式中，

M_X(k)為第k次迭代得到的原始測(cè)點(diǎn)氡濃度平均值；

S_X(k)為第k次迭代得到的原始測(cè)點(diǎn)氡濃度標(biāo)準(zhǔn)偏差；

A_X(k)為第k次迭代得到的原始測(cè)點(diǎn)氡濃度異常下限值；

X_i(k)為第k次迭代采用的與第i個(gè)重復(fù)測(cè)點(diǎn)同位置的原始測(cè)點(diǎn)的氡濃度值，其中，X_i(1)為第i個(gè)重復(fù)測(cè)點(diǎn)同位置的原始測(cè)點(diǎn)測(cè)得的氡濃度值；

式(2)計(jì)算中，迭代計(jì)算終止時(shí)的原始測(cè)點(diǎn)氡濃度平均值即為該分測(cè)區(qū)原始測(cè)量時(shí)氡濃度背景值B_X。

作為優(yōu)選方案：步驟3具體包括以下步驟：

根據(jù)原始測(cè)量時(shí)氡濃度背景值與重復(fù)測(cè)量時(shí)氡濃度背景值相等的關(guān)系建立函數(shù)關(guān)系式：

令B_Y＝aB_X+b (3)

式中，

a、b均為調(diào)平校正系數(shù)；

采用式(4)對(duì)與第i個(gè)重復(fù)測(cè)點(diǎn)同位置的原始測(cè)點(diǎn)測(cè)得的氡濃度值X_i(1)進(jìn)行校正：

X_ci＝aX_i(1)+b i＝1，2,...,n (4)

式中，

X_ci為校正后的與第i個(gè)重復(fù)測(cè)點(diǎn)同位置的原始測(cè)點(diǎn)測(cè)得的氡濃度值；

采用式(5)計(jì)算X_ci與第i個(gè)重復(fù)測(cè)點(diǎn)測(cè)得的氡濃度值Y_i(1)的誤差E：

$E=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}(X_{ci}-Y_{i\left(1\right)}){,}^{2}i=1,2,...,n---\left(5\right)$

將式(3)、式(4)代入式(5)得到式(6)：

$E=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}\[a(X_{i\left(1\right)}-B_X)+B_Y-Y_{i\left(1\right)}{\]}^2---\left(6\right)$

根據(jù)重復(fù)測(cè)點(diǎn)測(cè)得數(shù)據(jù)與經(jīng)調(diào)平校正后同位置的原始測(cè)點(diǎn)測(cè)得數(shù)據(jù)之間的誤差為最小的關(guān)系，計(jì)算校正系數(shù)：

令$\frac{\∂E}{\∂a}=0---\left(7\right)$

根據(jù)式(7)計(jì)算調(diào)平校正系數(shù)a，將a值代入式(3)計(jì)算調(diào)平校正系數(shù)b。

作為優(yōu)選方案：步驟4具體包括以下步驟：根據(jù)式(4)計(jì)算出為校正后的與第i個(gè)重復(fù)測(cè)點(diǎn)同位置的原始測(cè)點(diǎn)測(cè)得的氡濃度值即完成了對(duì)該分測(cè)區(qū)氡濃度數(shù)據(jù)的調(diào)平校正。

作為優(yōu)選方案：步驟1中，對(duì)于每個(gè)分測(cè)區(qū)，該分測(cè)區(qū)重復(fù)測(cè)點(diǎn)數(shù)量均大于等于該分測(cè)區(qū)原始測(cè)點(diǎn)數(shù)量的25％。

作為優(yōu)選方案：步驟1中，對(duì)所有分測(cè)區(qū)的重復(fù)氡濃度測(cè)量均采用同一種測(cè)量方法，例如：均采用瞬時(shí)測(cè)氡法，或均采用累積測(cè)氡法。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明的一種用于鈾礦勘探的土壤氡濃度數(shù)據(jù)調(diào)平校正方法，能夠?qū)Σ? 同年度相鄰測(cè)區(qū)土壤中氡濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行有效調(diào)平校正，獲取整個(gè)勘查區(qū)的土壤中氡濃度分布特征，指導(dǎo)鈾礦勘探工作。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一種用于鈾礦勘探的土壤氡濃度數(shù)據(jù)調(diào)平校正方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

一種用于鈾礦勘探的土壤氡濃度數(shù)據(jù)調(diào)平校正方法，包括以下步驟：

步驟1.氡濃度重復(fù)測(cè)量：將現(xiàn)有技術(shù)中不同年度在分測(cè)區(qū)進(jìn)行氡濃度原始測(cè)量時(shí)設(shè)置的測(cè)點(diǎn)作為原始測(cè)點(diǎn)，之后在同一年度對(duì)所有分測(cè)區(qū)采用現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)量方法進(jìn)行重復(fù)氡濃度測(cè)量，重復(fù)氡濃度測(cè)量過(guò)程中設(shè)置的測(cè)點(diǎn)作為重復(fù)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)分測(cè)區(qū)中的重復(fù)測(cè)點(diǎn)均為該分測(cè)區(qū)原始測(cè)點(diǎn)中的一部分，即在該分測(cè)區(qū)部分原始測(cè)點(diǎn)同位置處設(shè)置重復(fù)測(cè)點(diǎn)，重復(fù)測(cè)點(diǎn)在該分測(cè)區(qū)均勻分布；

步驟2.計(jì)算氡濃度背景值：采用“逐步替代剔除法”分別對(duì)每個(gè)分測(cè)區(qū)計(jì)算重復(fù)測(cè)量時(shí)氡濃度背景值和原始測(cè)量時(shí)氡濃度背景值；

步驟3.計(jì)算氡濃度調(diào)平校正系數(shù)：根據(jù)相同分測(cè)區(qū)重復(fù)測(cè)量時(shí)氡濃度背景值和原始測(cè)量時(shí)氡濃度背景值相等的關(guān)系、重復(fù)測(cè)點(diǎn)測(cè)得數(shù)據(jù)與經(jīng)調(diào)平校正后的原始測(cè)點(diǎn)測(cè)得數(shù)據(jù)之間的誤差為最小的關(guān)系，計(jì)算調(diào)平校正系數(shù)；

步驟4.對(duì)分測(cè)區(qū)氡濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)平校正：采用校正系數(shù)對(duì)分測(cè)區(qū)氡濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)平校正。

實(shí)施例1

步驟1.氡濃度重復(fù)測(cè)量

在同一年度對(duì)所有分測(cè)區(qū)采用現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)量方法進(jìn)行重復(fù)氡濃度測(cè)量：對(duì)所有分測(cè)區(qū)的重復(fù)氡濃度測(cè)量均采用同一種測(cè)量方法，如均采用瞬時(shí)測(cè)氡法或均采用累積測(cè)氡法；對(duì)于每個(gè)分測(cè)區(qū)，重復(fù)測(cè)點(diǎn)數(shù)量均需大于等于該分測(cè)區(qū)原始測(cè)點(diǎn)數(shù)量的25％。

步驟2.計(jì)算氡濃度背景值

針對(duì)每一個(gè)分測(cè)區(qū)，分別計(jì)算該分測(cè)區(qū)內(nèi)所有重復(fù)測(cè)點(diǎn)和其同位置的原始測(cè)點(diǎn)的背景值。

步驟2.1.計(jì)算重復(fù)測(cè)量時(shí)氡濃度背景值

采用下式計(jì)算重復(fù)測(cè)點(diǎn)氡濃度平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和異常下限值：

式中，

M_Y(k)為第k次迭代得到的重復(fù)測(cè)點(diǎn)氡濃度平均值；

S_Y(k)為第k次迭代得到的重復(fù)測(cè)點(diǎn)氡濃度標(biāo)準(zhǔn)偏差；

A_Y(k)為第k次迭代得到的重復(fù)測(cè)點(diǎn)氡濃度異常下限值；

Y_i(k)為第k次迭代采用的第i個(gè)重復(fù)測(cè)點(diǎn)的氡濃度值，其中，Y_i(1)為第i個(gè)重復(fù)測(cè)點(diǎn)測(cè)得的氡濃度值；

n為該分測(cè)區(qū)重復(fù)測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)。

式(1)計(jì)算中，當(dāng)k＝p時(shí)，不再存在大于A_Y(p)的Y_i(p)數(shù)據(jù)，迭代計(jì)算終止。迭代計(jì)算終止時(shí)的氡濃度平均值M_Y(p)即為該分測(cè)區(qū)重復(fù)測(cè)量時(shí)氡濃度背景值B_Y。

步驟2.2.計(jì)算原始測(cè)量時(shí)氡濃度背景值

采用下式計(jì)算原始測(cè)點(diǎn)氡濃度平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和異常下限值：

式中，

M_X(k)為第k次迭代得到的原始測(cè)點(diǎn)氡濃度平均值；

S_X(k)為第k次迭代得到的原始測(cè)點(diǎn)氡濃度標(biāo)準(zhǔn)偏差；

A_X(k)為第k次迭代得到的原始測(cè)點(diǎn)氡濃度異常下限值；

X_i(k)為第k次迭代采用的與第i個(gè)重復(fù)測(cè)點(diǎn)同位置的原始測(cè)點(diǎn)的氡濃度值，其中，X_i(1)為第i個(gè)重復(fù)測(cè)點(diǎn)同位置的原始測(cè)點(diǎn)測(cè)得的氡濃度值.

式(2)計(jì)算中，當(dāng)k＝q時(shí)，不再存在大于A_X(q)的X_i(q)數(shù)據(jù)，迭代計(jì)算終止。迭代計(jì)算終止時(shí)的氡濃度平均值M_X(q)即為該分測(cè)區(qū)原始測(cè)量時(shí)氡濃度背景值B_X。

步驟3.計(jì)算氡濃度調(diào)平校正系數(shù)

根據(jù)原始測(cè)量時(shí)氡濃度背景值與重復(fù)測(cè)量時(shí)氡濃度背景值相等的關(guān)系建立函數(shù)關(guān)系式：

令B_Y＝aB_X+b (3)

式中，

a、b均為調(diào)平校正系數(shù)。

采用式(4)對(duì)與第i個(gè)重復(fù)測(cè)點(diǎn)同位置的原始測(cè)點(diǎn)測(cè)得的氡濃度值X_i(1)進(jìn)行校正：

X_ci＝aX_i(1)+b i＝1，2,...,n (4)

式中，

X_ci為校正后的與第i個(gè)重復(fù)測(cè)點(diǎn)同位置的原始測(cè)點(diǎn)測(cè)得的氡濃度值。

采用式(5)計(jì)算X_ci與第i個(gè)重復(fù)測(cè)點(diǎn)測(cè)得的氡濃度值Y_i(1)的誤差E：

$E=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}(X_{ci}-Y_{i\left(1\right)}){,}^{2}i=1,2,...,n---\left(5\right)$

將式(3)、式(4)代入式(5)得到式(6)：

$E=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}\[a(X_{i\left(1\right)}-B_X)+B_Y-Y_{i\left(1\right)}{\]}^2---\left(6\right)$

根據(jù)重復(fù)測(cè)點(diǎn)測(cè)得數(shù)據(jù)與經(jīng)調(diào)平校正后同位置的原始測(cè)點(diǎn)測(cè)得數(shù)據(jù)之間的誤差為最小的關(guān)系，計(jì)算校正系數(shù)：

令$\frac{\∂E}{\∂a}=0---\left(7\right)$

根據(jù)式(7)計(jì)算調(diào)平校正系數(shù)a，將a值代入式(3)計(jì)算調(diào)平校正系數(shù)b。

步驟4.對(duì)分測(cè)區(qū)氡濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)平校正

根據(jù)式(4)計(jì)算出校正后的與第i個(gè)重復(fù)測(cè)點(diǎn)同位置的原始測(cè)點(diǎn)測(cè)得的氡濃度值即完成了對(duì)該分測(cè)區(qū)氡濃度數(shù)據(jù)的調(diào)平校正。

其他分測(cè)區(qū)采用與上述方法逐一進(jìn)行調(diào)平校正。