基于TSFS結合高階張量特征提取方法的海水半潛油種類鑒別研究

孔德明，崔耀耀，仲美玉，馬勤勇，孔令富

1.燕山大學電氣工程學院，河北 秦皇島 066004 2.燕山大學信息科學與工程學院，河北 秦皇島 066004 3.石家莊學院機電學院，河北 石家莊 050035

引 言

近年來，隨著陸上石油儲量的不斷減少，海洋石油勘探與開發的步伐明顯加快[1-2]。與此同時，海上石油生產及其運輸也隨之增長，導致各類溢油事故頻繁發生[3]。當事故發生后，溢油不僅會在海面上漂浮，還可能會在海中或海底等更深的水域中發生懸浮或者沉底。其中，懸浮狀態的溢油稱之為半潛油，而沉底狀態的溢油則稱之為沉底油。對于這些懸浮或沉底狀態的溢油，到目前為止還沒有形成有效地監測手段和處理方式，致使其污染的突發性和危害性更甚于海面溢油[4]。相對于沉底油，半潛油是一種更加廣泛存在的狀態，且更容易隨洋流在海中飄蕩，其對海洋生態環境造成的危害通常十分顯著。因此，開展有效地半潛油探測與鑒別方法研究對于海事部門進行應急處理以及保護海洋生態環境具有重要的實用價值。

目前，熒光光譜技術是檢測與鑒別復雜環境背景中石油類污染物最有效地手段之一，國內外研究人員主要通過激發-發射矩陣熒光光譜(excitation-emission matrix spectroscopy, EEMS)、總同步熒光光譜(total synchronous fluorescence spectroscopy, TSFS)以及時間分辨熒光光譜(time-resolved fluorescence spectroscopy, TRFS)等三維光譜技術對石油類污染物進行信息采集與表征[5-6]。通常，利用化學計量學中的多維校正方法可實現對三維熒光光譜數據特別是其中的EEMS數據矩陣的精確解析，這種創新型的分析策略已經在溢油污染物組分定性及定量研究中得到了廣泛的應用[7-8]。……