房江奇

(1.核工業(yè)航測遙感中心，石家莊 050002；2.中核集團(tuán)鈾資源地球物理勘查技術(shù)中心重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，石家莊 050002)

航空伽瑪能譜測量中基線測量評價(jià)方法研究

房江奇1,2

(1.核工業(yè)航測遙感中心，石家莊 050002；2.中核集團(tuán)鈾資源地球物理勘查技術(shù)中心重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，石家莊 050002)

航空伽瑪能譜測量中包括基線、測線和重復(fù)線測量三部分，基線測量是監(jiān)控航空伽瑪能譜測量系統(tǒng)工作狀態(tài)和監(jiān)測大氣氡變化的重要環(huán)節(jié)，但如何評價(jià)基線測量結(jié)果，目前還沒有明確評價(jià)方法及其技術(shù)指標(biāo)。這里以648個(gè)飛行架次的早、晚基線測量數(shù)據(jù)作為研究對象，分別對原始下測總窗計(jì)數(shù)率、鉀窗計(jì)數(shù)率、鈾窗計(jì)數(shù)率和釷窗計(jì)數(shù)率，及經(jīng)過各項(xiàng)數(shù)據(jù)修正后的下測總窗凈計(jì)數(shù)率、鉀含量、鈾含量和釷含量等進(jìn)行了評價(jià)方法及其技術(shù)指標(biāo)地研究。通過研究，采用總窗計(jì)數(shù)率和釷含量數(shù)據(jù)的評價(jià)方法較好；其技術(shù)指標(biāo)為，采用原始計(jì)數(shù)率進(jìn)行評價(jià)時(shí)，原始下測總窗計(jì)數(shù)率早晚變化±20%以內(nèi)；采用經(jīng)過各項(xiàng)數(shù)據(jù)修正后的結(jié)果進(jìn)行評價(jià)時(shí)，下測總窗凈計(jì)數(shù)率及釷含量早晚變化則分別為±15%以內(nèi)和±12%以內(nèi)。

航空伽瑪能譜測量； 基線測量； 評價(jià)方法； 技術(shù)指標(biāo)

0 引言

航空伽瑪能譜測量是根據(jù)天然或人工放射性核素伽瑪射線能量的差異，來確定地表巖石、土壤和大氣中的鉀、鈾、釷和其他放射性核素含量及其分布的一種方法。因其具有測量效率高、成本低、不受地形等因素限制的優(yōu)點(diǎn)，在放射性礦產(chǎn)和與放射性核素有關(guān)的鉀鹽、稀有元素、多金屬礦產(chǎn)及油氣田勘查，基礎(chǔ)地質(zhì)研究(圈定火山巖、巖體以及地質(zhì)構(gòu)造)，環(huán)境輻射本底以及核應(yīng)急監(jiān)測等領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用[1-15]。

我國的鈾礦勘查航空物探工作始于1955年，1963年以后由核工業(yè)航測遙感中心(核工業(yè)部北京703航測隊(duì))統(tǒng)一承擔(dān)全國的航空放射性測量任務(wù)。核工業(yè)總公司[16]作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頒布了國內(nèi)首個(gè)航空伽瑪能譜測量規(guī)范(EJ/T 1032—1996)，國防科技工業(yè)委員會[17]發(fā)布了修訂的航空伽瑪能譜測量規(guī)范(以下簡稱“規(guī)范”)?！耙?guī)范”中規(guī)定，開展航空伽瑪能譜測量工作時(shí)，野外測量飛行包括基線測量(飛行)，測線飛行和重復(fù)線飛行。

基線是指用來監(jiān)控航空伽瑪能譜儀工作狀態(tài)和環(huán)境輻射穩(wěn)定程度的一條測試線[18]。在每架次測線飛行前、后均應(yīng)進(jìn)行基線測量早基線，晚基線。做好野外測量過程中的質(zhì)量控制，可以取得更為有效的數(shù)據(jù)信息，通過基線測量，能夠有效地監(jiān)控航空伽瑪能譜測量系統(tǒng)工作狀態(tài)和分析環(huán)境中大氣氡的變化狀況，確保航空伽瑪能譜測量質(zhì)量。“規(guī)范”中對飛行速度、飛行高度、飛行天氣、偏航距均有明確地規(guī)定，同時(shí)對探測器體積、晶體分辨率、峰位漂移等也給出了具體規(guī)定。但是，如何評價(jià)基線測量結(jié)果，“規(guī)范”中沒有明確評價(jià)方法和技術(shù)指標(biāo)。

影響伽瑪能譜測量結(jié)果的因素很多，在實(shí)際工作中，如何把握和控制基線測量結(jié)果以及更好地評價(jià)測區(qū)數(shù)據(jù)顯得尤為重要。根據(jù)核工業(yè)航測遙感中心的工作經(jīng)驗(yàn)，近年來一般在項(xiàng)目執(zhí)行中要求“早、晚基線總計(jì)數(shù)率變化小于20%”[19-21]。文獻(xiàn)[22]提及“早、晚基線測量結(jié)果，要求總道變化小于8%，鉀、釷道小于10%，鈾道小于15%為正常”。因此，早、晚基線總計(jì)數(shù)率應(yīng)在多大范圍內(nèi)變化，有必要開展更進(jìn)一步地研究。

筆者對大量已有實(shí)測基線航空伽瑪能譜測量數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。通過對早、晚基線原始計(jì)數(shù)率變化分析、變化量分析，早、晚基線下測總窗凈計(jì)數(shù)率、鉀、鈾、釷含量變化分析及變化量分析，研究較適合的早、晚基線測量評價(jià)方法，并提出較為合理的技術(shù)指標(biāo)值，為規(guī)范中基線測量技術(shù)要求的修訂提供借鑒。

1 基線測量

1.1 基線測量要求

基線一般選擇在易于測量、地形平坦、放射性核素含量均勻且能代表測區(qū)典型含量的區(qū)域，具有一定的長度和寬度，基線長度為4 km～8 km[17]。

飛機(jī)沿基線地形起伏飛行，飛行高度一般為120 m。基線測量在每架次測線飛行前和飛行后進(jìn)行。根據(jù)測量結(jié)果填寫基線測量記錄表(表1)[17]，內(nèi)容包括早基線和晚基線原始下測總窗計(jì)數(shù)率、鉀窗計(jì)數(shù)率、鈾窗計(jì)數(shù)率、釷窗計(jì)數(shù)率和原始上測鈾窗計(jì)數(shù)率的相對變化率。

表1 基線測量記錄表Tab. 1 Record table of baseline measurement

TC、K、U、Th、Uup分別代表原始下測總窗計(jì)數(shù)率、鉀窗計(jì)數(shù)率、鈾窗計(jì)數(shù)率、釷窗計(jì)數(shù)率和原始上測鈾窗計(jì)數(shù)率

1.2 基線測量作用

通過早、晚基線測量，檢查航空伽瑪能譜測量系統(tǒng)是否處于良好的工作狀態(tài)；使用早、晚基線測量結(jié)果監(jiān)測大氣氡地變化。

基線測量結(jié)果是測線飛行中航空伽瑪能譜測量系統(tǒng)穩(wěn)定、采集數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠，重要的參考依據(jù)。當(dāng)對某個(gè)架次的測區(qū)數(shù)據(jù)產(chǎn)生疑問時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查基線的測量結(jié)果，以便分析和確認(rèn)具體的影響因素。

2 評價(jià)方法研究

近幾年來核工業(yè)航測遙感中心在黑龍江和內(nèi)蒙古自治區(qū)，進(jìn)行了大量的航空物探測量工作，擁有大量基線測量數(shù)據(jù)，其時(shí)間跨度大，具有一定的代表性。對收集的數(shù)據(jù)采用合適的分析方法，剔除“異?！睌?shù)據(jù)，得到客觀的基線數(shù)據(jù)變化范圍。對下測原始總窗計(jì)數(shù)率、鉀窗計(jì)數(shù)率、鈾窗計(jì)數(shù)率、釷窗計(jì)數(shù)率早晚變化率均進(jìn)行分析，研究各變量地變化規(guī)律。對下測總窗凈計(jì)數(shù)率、鉀含量、鈾含量、釷含量的早晚變化率進(jìn)行分析，研究各變量地變化規(guī)律。對下測原始總窗計(jì)數(shù)率、鉀窗計(jì)數(shù)率、鈾窗計(jì)數(shù)率、釷窗計(jì)數(shù)率早晚變化量進(jìn)行分析，研究各變量的變化規(guī)律。對下測總窗凈計(jì)數(shù)率、鉀含量、鈾含量、釷含量的早晚變化量進(jìn)行分析，研究各變量的變化規(guī)律。通過研究，提出適合的評價(jià)方法。

2.1 基線測量數(shù)據(jù)收集

航空伽瑪能譜測量的每一次基線測量，可獲得包括上、下測探測器的航空伽瑪能譜全譜數(shù)據(jù)(多數(shù)為256道或者512道)、所開設(shè)能窗的窗數(shù)據(jù)，還包括離地飛行高度、氣壓高度以及機(jī)外溫度等數(shù)據(jù)。

本次研究的數(shù)據(jù)來自核工業(yè)航測遙感中心近幾年(2009年-2014年)在黑龍江省和內(nèi)蒙古自治區(qū)相鄰的黑龍江大興安嶺地區(qū)、小興安嶺成礦帶、完達(dá)山-太平嶺地區(qū)、內(nèi)蒙古扎蘭屯地區(qū)、鄂-莫地區(qū)等五個(gè)航測區(qū)648個(gè)飛行架次測量的早、晚基線測量結(jié)果(早、晚基線測量各648次)，均為Y-12固定翼飛機(jī)，搭載的航空伽瑪能譜測量系統(tǒng)分別為AGIS和703-1系統(tǒng)，探測器為NaI(Tl)晶體探測器，下測探測器體積均為50.3×10-3m3，上測探測器體積AGIS系統(tǒng)為8.4×10-3m3，703-1系統(tǒng)為12.6×10-3m3；數(shù)據(jù)收錄系統(tǒng)采樣時(shí)間為1 s。

基線數(shù)據(jù)采集于五個(gè)航測區(qū)的8條不同的基線，實(shí)際長度在4.2 km～6.0 km之間,8條不同的基線實(shí)際最高的平均高度為122.6 m。

對不同年度、不同基線的測量結(jié)果做了初步的整理和匯總(表2)，表2中列出了基線位置空中測量得到的下測原始總窗計(jì)數(shù)率、鉀窗計(jì)數(shù)率、鈾窗計(jì)數(shù)率、釷窗計(jì)數(shù)率及上測鈾窗計(jì)數(shù)率的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)等；同時(shí)列出了經(jīng)各項(xiàng)修正(本底修正、大氣氡修正、剝離修正、高度歸一修正)后的下測總窗凈計(jì)數(shù)率、鉀含量、鈾含量、釷含量的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)等。

2.2 “異?！睌?shù)據(jù)剔除

1)剔除早、晚基線測量高度偏差大的數(shù)據(jù)。在實(shí)際基線測量過程中，不同飛行員的飛行或其他原因，可能會有早、晚基線測量高度相差較大的基線，從而引起早、晚基線各能量窗原始計(jì)數(shù)率變化較大，統(tǒng)計(jì)分析時(shí)此類數(shù)據(jù)通常列為“異?！睌?shù)據(jù)，予以剔除。由于“規(guī)范”中沒有明確早、晚基線測量高度變化的具體指標(biāo)，在進(jìn)行早基線和晚基線平均飛行高度相互比較時(shí)，參照“規(guī)范”中動態(tài)帶飛行高度的限定要求[17]9，二者之間高度變化不超過10%。依據(jù)此判斷標(biāo)準(zhǔn)，總計(jì)剔除1個(gè)架次的早晚基線數(shù)據(jù)，查明兩次測量高度偏差是由飛行員駕駛原因引起。

表2 不同年度基線測量原始計(jì)數(shù)率和含量統(tǒng)計(jì)表Tab. 2 The statistical result of raw counts rate and concentration in different annual baseline

①TCraw、Kraw、Uraw、Thraw、Uupraw分別為原始下測總窗計(jì)數(shù)率、鉀窗計(jì)數(shù)率、鈾窗計(jì)數(shù)率、釷窗計(jì)數(shù)率及上測鈾窗計(jì)數(shù)率，數(shù)據(jù)單位為s-1；TC、K、U、Th分別為下測總窗凈計(jì)數(shù)率、鉀含量、鈾含量和釷含量，數(shù)據(jù)單位分別為s-1、10-2、10-6g/g、10-6g/g； ②數(shù)據(jù)來源：核工業(yè)航測遙感中心實(shí)測

2)采用偏度—峰度檢驗(yàn)法，剔除“異?！睌?shù)據(jù)[23]。早基線和晚基線數(shù)據(jù)變化率Δ采用式(1)進(jìn)行計(jì)算：

(1)

式中：N早為早基線測量結(jié)果(計(jì)數(shù)率或含量)；N晚為晚基線測量結(jié)果(計(jì)數(shù)率或含量)；Δ為基線和晚基線數(shù)據(jù)變化率。

由于早基線和晚基線測量在一定時(shí)間段內(nèi)屬于多次測量，因此早基線和晚基線數(shù)據(jù)變化率符合正態(tài)分布?？梢圆捎闷取宥葯z驗(yàn)法，剔除早基線和晚基線數(shù)據(jù)變化大的“異常”數(shù)據(jù)。計(jì)算公式為式(2)。

(2)

2.3 早晚基線變化率總體統(tǒng)計(jì)分析

對所有基線測量642組數(shù)據(jù)(剔除偏離大的“異?！睌?shù)據(jù)后)早晚變化率進(jìn)行總的統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。表3中列出了基線測量下測原始總窗計(jì)數(shù)率、鉀窗計(jì)數(shù)率、鈾窗計(jì)數(shù)率、釷窗計(jì)數(shù)率和上測鈾窗計(jì)數(shù)率早晚變化率的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差等；表4列出了基線測量下測總窗凈計(jì)數(shù)率、鉀含量、鈾含量及釷含量早晚變化率的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差等。

表3 基線測量各能量窗原始計(jì)數(shù)率早晚變化率統(tǒng)計(jì)表Tab. 3 The statistical result of the change rate of early baseline measurement and late baseline measurement of each energy window raw counts rate data

①TCraw、Kraw、Uraw、Thraw、Uupraw分別代表下測總窗、下測鉀窗、下測鈾窗、下測釷窗和上測鈾窗；②μ-3σ為平均值-3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差，μ+3σ為平均值+3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差

表4 基線測量天然放射性核素含量及下測總窗凈計(jì)數(shù)率早晚變化率統(tǒng)計(jì)表Tab.4 The statistical result of the change rate of early baseline measurement and late baseline measurement of each concentration data and net total count rate data

①TC、K、U、Th、Uup分別為下測總窗凈計(jì)數(shù)率、鉀含量、鈾含量、釷含量；②μ-3σ為平均值-3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差，μ+3σ為平均值+3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差

2.4 早、晚基線原始計(jì)數(shù)率變化量和含量變化量

采用剔除“異?！钡臄?shù)據(jù)，利用式(3)進(jìn)行早、晚基線原始計(jì)數(shù)率變化量和早、晚基線含量變化量統(tǒng)計(jì)。

ΔD=|N晚-N早|

(3)

式中:N早、N晚分別為早、晚基線測量結(jié)果;ΔD為變化量的絕對值(計(jì)數(shù)率差或含量差)。

表5列出了不同作業(yè)區(qū)早、晚基線測量原始計(jì)數(shù)率的變化量平均值和早、晚基線測量含量的變化量平均值。

表5 早、晚基線原始計(jì)數(shù)率變化量和含量變化量表Tab.5 The statistical difference value result of raw counts data and concentration of early baseline measurement and late base line measurement

①變化量為晚基線數(shù)據(jù)減去早基線數(shù)據(jù)，然后求取絕對值；②ΔTCraw、ΔKraw、ΔUraw、ΔThraw、ΔUupraw分別代表下測總窗、鉀窗、鈾窗、釷窗和上測鈾窗的變化量，數(shù)據(jù)單位為s-1；ΔTC、ΔK、ΔU、ΔTh分別為下測總窗凈計(jì)數(shù)率、鉀含量、鈾含量、釷含量的變化量，數(shù)據(jù)單位分別為s-1、10-2、10-6g/g、10-6g/g

3 研究結(jié)果

3.1 早、晚基線總計(jì)數(shù)率變化率

由表3可以看出，642組基線數(shù)據(jù)中有640組下測原始總窗計(jì)數(shù)率早晚變化率ΔTCraw集中在-16.88%～19.44%，其占比為99.7%。圖1為各能量窗早、晚基線原始計(jì)數(shù)率變化率散點(diǎn)圖。

基線數(shù)據(jù)的變化率大小通常能反映測區(qū)數(shù)據(jù)地變化，例如，2009年08月19日早、晚基線下測原始總窗計(jì)數(shù)率的變化率為21.9%，對當(dāng)日飛行的測區(qū)測線數(shù)據(jù)(測區(qū)測線距離基線最近點(diǎn)25 km)和相鄰線(其他飛行日數(shù)據(jù))數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)下測總窗計(jì)數(shù)率在測線方向略有偏高反應(yīng)，下測原始鈾窗計(jì)數(shù)率在測線方向出現(xiàn)較明顯的偏高數(shù)據(jù)，下測鉀窗和釷窗計(jì)數(shù)率無反映。出現(xiàn)“條帶狀”的兩條測線平均飛行高度分別為138.7 m和132.7 m，Th窗的峰位漂移平均分別為0.36道和0.29道。這說明此飛行架次的鈾窗計(jì)數(shù)率增高與大氣中的氡濃度有關(guān)。

從表4可以看出，642組數(shù)據(jù)中基線下測總窗凈計(jì)數(shù)率早晚變化率集中在-13.96%～12.19%，其占比為99.7%。由圖2可以看出，下測總窗凈計(jì)數(shù)率早晚變化比下測原始總窗計(jì)數(shù)率早晚變化要小。

3.2 鉀、鈾、釷和上測鈾窗數(shù)據(jù)變化率

由表3可以看出，基線642組下測原始鉀窗計(jì)數(shù)率早晚變化率的平均值為1.35%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.84，其中99.7%的數(shù)據(jù)變化集中在-13.16%～15.87%?；€642組下測原始鈾窗計(jì)數(shù)率早晚變化率的平均值為3.91%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為13.01，其中99.7%的數(shù)據(jù)變化集中在-35.13%～42.95%。基線642組數(shù)據(jù)下測原始釷窗計(jì)數(shù)率早晚變化率的平均值為1.02%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.02，其中99.7%的數(shù)據(jù)變化集中在-11.04%～13.08%?；€642組數(shù)據(jù)上測原始鈾窗計(jì)數(shù)率早晚變化率的平均值為11.60%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為22.72，其中99.7%的數(shù)據(jù)變化集中在-56.55%～79.75%。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，下測原始鈾窗計(jì)數(shù)率和上測原始鈾窗計(jì)數(shù)率的變化率最大，這與大氣氡的變化直接有關(guān)。

由表4可以看出，基線642組鉀含量早晚變化率的平均值為1.10%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.66，其中99.7%的數(shù)據(jù)變化集中在-6.87%～9.07%?；€642組鈾含量早晚變化率的平均值為-4.68%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為24.12，其中99.7%的數(shù)據(jù)變化集中在-77.04%到67.67%之間?；€642組數(shù)據(jù)釷含量早晚變化率的平均值為1.21%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.34，其中99.7%的數(shù)據(jù)變化集中在-8.81%到11.23%之間。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，鈾含量測量結(jié)果離散性較大。

總之，采用早、晚基線原始計(jì)數(shù)率的變化率衡量兩次測量的變化時(shí)，其中99.7%的數(shù)據(jù)下測原始總窗計(jì)數(shù)率變化率不大于19.44%，下測原始鉀窗計(jì)數(shù)率變化率不大于15.87%，下測原始鈾窗計(jì)數(shù)率變化率不大于42.95%，下測原始釷窗計(jì)數(shù)率變化不大于13.08%。采用早、晚基線含量(或凈計(jì)數(shù)率)變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，衡量兩次測量的變化情況時(shí)，其中99.7%的數(shù)據(jù)下測總窗凈計(jì)數(shù)率變化率不大于13.96%，鉀含量變化率不大于9.07%，鈾含量變化率不大于77.04%，釷含量變化率不大于11.23%。

3.3 早、晚基線原始計(jì)數(shù)率和含量變化量

由表5可以看出，早、晚基線計(jì)數(shù)率變化量并不是一個(gè)常數(shù)，基線位置不同時(shí)，變化量也不盡相同。由表6和表7可以得知，早、晚基線原始計(jì)數(shù)率變化量與原始計(jì)數(shù)率相關(guān)性較大；早、晚基線含量變化量和含量之間相關(guān)性也較大。早、晚基線下測原始總窗計(jì)數(shù)率變化量與其原始計(jì)數(shù)率的相關(guān)系數(shù)為0.456，鉀窗為0.759、鈾窗為0.407、釷窗為0.866、上測鈾窗為0.734；早、晚基線下測總窗凈計(jì)數(shù)率變化量與下測總窗凈計(jì)數(shù)率的相關(guān)系數(shù)為0.300，鉀含量為0.504、鈾含量為0.534、釷含量為0.410。隨著基線上空測得的原始計(jì)數(shù)率的增高或含量的增大，早、晚基線測量結(jié)果的變化量也隨之增大。

圖1 各能量窗早、晚基線原始計(jì)數(shù)率變化率散點(diǎn)圖Fig.1 Scatter diagram of the raw counts change rate of early baseline measurement and late baseline measurement of each energy window(a)下測總窗早晚基線數(shù)據(jù)的變化率；(b)下測鉀窗早晚基線數(shù)據(jù)的變化率；(c)下測鈾窗早晚基線數(shù)據(jù)的變化率；(d)下測釷窗早晚基線數(shù)據(jù)的變化率；(e)上測鈾窗早晚基線數(shù)據(jù)變化率

早、晚基線原始窗計(jì)數(shù)率變化率和原始計(jì)數(shù)率之間的相關(guān)性較小，早、晚基線測得的含量(凈計(jì)數(shù)率)變化率和含量(凈計(jì)數(shù)率)之間的相關(guān)性也較小。早、晚基線下測原始總窗計(jì)數(shù)率變化率與其原始計(jì)數(shù)率的相關(guān)系數(shù)為0.101，鉀為0.346、鈾為0.281、釷為0.303；早、晚基線下測總窗凈計(jì)數(shù)率變化率與下測總窗凈計(jì)數(shù)率的相關(guān)系數(shù)為0.010、鉀為0.096、鈾為0.002、釷為0.017。

通過早、晚基線數(shù)據(jù)變化率、變化量和原始計(jì)數(shù)率及含量(凈計(jì)數(shù)率)的相關(guān)性分析，認(rèn)為采用下測原始總窗計(jì)數(shù)率、下測總窗凈計(jì)數(shù)率和釷含量的變化率來評價(jià)早、晚基線數(shù)據(jù)的變化比較合適。

圖2 各能量窗早、晚基線含量(凈計(jì)數(shù)率)變化率散點(diǎn)圖Fig.2 Scatter diagram of the concentration change rate of early base line measurement and late base line measurement of each energy window(a)下測總窗早晚基線凈計(jì)數(shù)率的變化率；(b)鉀含量早晚基線數(shù)據(jù)的變化率；(c)鈾含量早晚基線數(shù)據(jù)的變化率；(d)釷含量早晚基線數(shù)據(jù)的變化率表6 早晚基線原始計(jì)數(shù)率和含量的變化量與原始計(jì)數(shù)率和含量的相關(guān)系數(shù)表Tab.6 Correlation coefficient of raw count data difference value of early baseline measurement and late baseline measurement with raw count rate data, correlation coefficient of concentration difference value of early base measurement and late base measurement with concentration

ΔTCrawΔKrawΔUrawΔThrawΔUuprawΔTCΔKΔUΔTh0.4560.7590.4170.8660.7340.3000.5040.5340.410

ΔTCraw、ΔKraw、ΔUraw、ΔThraw、ΔUupraw分別為下測原始總窗計(jì)數(shù)率、鉀窗計(jì)數(shù)率、鈾窗計(jì)數(shù)率、釷窗計(jì)數(shù)率和上測原始鈾窗計(jì)數(shù)率變化量和各自原始計(jì)數(shù)率的相關(guān)系數(shù)；ΔTC、ΔK、ΔU、ΔTh分別為下測總窗凈計(jì)數(shù)率、鉀含量、鈾含量、釷含量變化量與各凈計(jì)數(shù)率(含量)的相關(guān)系數(shù)

表7 早晚基線原始計(jì)數(shù)率和含量的變化率與原始計(jì)數(shù)率和含量的相關(guān)系數(shù)表Tab.7 Correlation coefficient of raw count data change rate of early baseline measurement and late baseline measurement with raw count rate data, correlation coefficient of concentration difference value of early base measurement and late base measurement with concentration

TCraw、Kraw、Uraw、Thraw、Uupraw分別為原始的下測總窗計(jì)數(shù)率、下測鉀計(jì)數(shù)率、下測鈾計(jì)數(shù)率、下測釷計(jì)數(shù)率和上測鈾窗計(jì)數(shù)率變化率與各自原始計(jì)數(shù)率的相關(guān)系數(shù)；TC、K、U、Th分別為下測總窗凈計(jì)數(shù)率、鉀含量、鈾含量、釷含量變化率和各自凈計(jì)數(shù)率(含量)的相關(guān)系數(shù)

4 結(jié)論

基于黑龍江省和內(nèi)蒙古自治區(qū)五個(gè)相鄰的航測區(qū)中八條基線測量數(shù)據(jù)的分析和研究，得出以下結(jié)論：

1) 采用早、晚基線測量的總窗計(jì)數(shù)率和釷含量數(shù)據(jù)評價(jià)方法較好。

2) 采用原始計(jì)數(shù)率進(jìn)行評價(jià)時(shí)，其技術(shù)指標(biāo)為原始下測總窗計(jì)數(shù)率早晚變化在±20%以內(nèi)；采用經(jīng)過各項(xiàng)數(shù)據(jù)修正后的結(jié)果進(jìn)行評價(jià)時(shí)，其技術(shù)指標(biāo)為下測總窗凈計(jì)數(shù)率早晚變化在±15%以內(nèi)及釷含量早晚變化在±12%以內(nèi)。

3)使用上述評價(jià)方法和技術(shù)指標(biāo)后，將會有效地判斷航空伽瑪能譜測量系統(tǒng)是否處于良好的工作狀態(tài)和防止航空伽瑪能譜測量中大氣氡變化過大地影響，有利于獲取高質(zhì)量的航空伽瑪能譜測量數(shù)據(jù)。

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Study on the evaluation method of baseline measurement about airborne Gamma ray spectrometry

FANG Jiangqi1,2

(1.Airborne Survey and Remote Sensing Center of Nuclear Industry, Shijiazhuang 050002,China;2.Key Laboratory for Geophysical Exploration Technology Center of Uranium Resource,Shijiazhuang 050002,China)

Airborne Gamma ray spectrometry survey includes baseline, survey line and repeat line measurement. The baseline is an important link to monitor working status of airborne Gamma ray spectrometry system and to monitor changes of atmospheric radon. There is no specific evaluation method and technical indexes to evaluate the baseline measurement results. Based on the existing historical 648 early baseline data and 648 late baseline data measured, evaluation method and technical indicators were studied. The raw count rate of the "downward" total count window, the "downward" K window, the "downward" U window, the "downward" Th window, and the "downward" net total count rate, radioelement concentrations of K(potassium), U(uranium) and Th(thorium) were analyzed after live time, background, Compton and height correction were processed. Through the research, the evaluation method of the total window count rate and thorium concentration data are better. To evaluate quality by raw total count rate, the change rate of early baseline measurement and late baseline measurement of raw total counts should be within ±20%; To evaluate quality by corrected result data, the change rate of early baseline measurement and late baseline measurement of net total counts should be within ±15% and Th concentration changes within ±12%, respectively.

airborne Gamma ray spectrometry survey; baseline survey; evaluation method; technical index

2016-08-04 改回日期：2016-08-25

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查子項(xiàng)目([2015]02-12-02-006)

房江奇(1966-)，男，高級工程師，主要從事核資源與礦產(chǎn)資源的航空物探工作，E-mail：jiangqifangzi@163.com。

1001-1749(2017)04-0490-10

P 631.4

A

10.3969/j.issn.1001-1749.2017.04.09