在全球新能源革命加速推進的背景下，鋰資源作為“白色石油”備受關(guān)注。如何高效、綠色、精準(zhǔn)地探測鋰礦分布與品位，成為上游勘探的關(guān)鍵命題。近日，昆明理工大學(xué)科研團隊在國際權(quán)威期刊《International Journal of Remote Sensing》發(fā)表最新成果：創(chuàng)新性提出基于 FOD-GA-XGBoost 的高光譜反演方法，成功實現(xiàn)對碳酸鹽黏土型鋰礦 Li?O 含量的高精度預(yù)測。本研究采用國產(chǎn)品牌——萊森光學(xué)（Lisen Optics）高光譜儀進行現(xiàn)場測量，為模型構(gòu)建提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)支撐，展現(xiàn)了國產(chǎn)科學(xué)儀器服務(wù)國際前沿科研的實力。

新能源時代的“白色金屬”

鋰是動力電池、儲能系統(tǒng)和新能源汽車的關(guān)鍵材料，但傳統(tǒng)勘探依賴化學(xué)分析與地質(zhì)取樣，周期長、成本高且具有破壞性。黏土型鋰礦因資源豐富、品位穩(wěn)定、開采便捷成為近年熱點，但其分布隱蔽、光譜特征微弱，對檢測技術(shù)提出更高要求。以非接觸、無損的高光譜測量結(jié)合智能算法進行快速反演，正成為綠色勘查的重要方向。

技術(shù)突破：算法與光譜的深度融合

采樣與區(qū)域：研究由昆明理工大學(xué)土地資源工程學(xué)院與云南省空間信息工程中心聯(lián)合開展，區(qū)域位于云南省富民縣三擔(dān)鎮(zhèn)，采集三根鉆孔共 60 組巖心樣品。

儀器與數(shù)據(jù)：采用萊森光學(xué) iSpecField-WNIR-HRs 便攜式高光譜儀，覆蓋 0.20–2.50 μm 寬波段，配備 2048 像素 BT-CCD 與 512 元 InGaAs 陣列，具備優(yōu)異的信噪比與波長穩(wěn)定性，精準(zhǔn)捕捉礦物反射光譜細(xì)微變化，為后續(xù)建模提供高質(zhì)量原始數(shù)據(jù)。

算法路線：將分?jǐn)?shù)階微分（FOD）用于光譜特征增強，并以相關(guān)系數(shù)法篩選關(guān)鍵波段；再由遺傳算法（GA）優(yōu)化 XGBoost超參數(shù)，構(gòu)建 Li?O 含量定量反演體系，實現(xiàn)算法創(chuàng)新 × 光譜測量的高效耦合。

研究成果：高精度反演模型驗證成功

? 決定系數(shù)（R2） =0.96

? 均方根誤差（RMSE） =0.033

? 最佳吸收特征波段位于2.15–2.32 μm

明確 2.15–2.32 μm 區(qū)間為關(guān)鍵吸收特征波段，Li?O 含量與反射率呈顯著負(fù)相關(guān)。

專家點評

“萊森光學(xué)高光譜系統(tǒng)為我們提供了極其穩(wěn)定的數(shù)據(jù)源，使復(fù)雜礦物光譜的細(xì)微變化得以被精確捕捉。FOD-GA-XGBoost 模型的高擬合性能證明了國產(chǎn)光譜儀完全能夠支撐國際頂級科研?！?/p>

—— 昆明理工大學(xué) 土地資源工程學(xué)院 甘蜀教授

產(chǎn)業(yè)意義與展望：以國產(chǎn)儀器點亮智能勘探

該研究為碳酸鹽黏土型鋰礦提供了高效、環(huán)保的定量評估方法，推動高光譜技術(shù)在新能源礦產(chǎn)領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用。未來，團隊計劃將模型拓展至無人機機載、衛(wèi)星遙感平臺，實現(xiàn)礦區(qū)級三維 Li?O 分布反演。萊森光學(xué)將持續(xù)與高?？蒲性核疃群献鳎尅翱萍贾狻辟x能資源勘探與生態(tài)監(jiān)測，助力綠色礦業(yè)與可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)于萊森光學(xué) Lisen Optics

萊森光學(xué)專注分光光譜、成像光譜與光電檢測系統(tǒng)研發(fā)制造，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于科研測量、地質(zhì)勘探、環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)檢測等領(lǐng)域。便攜式高光譜系列以高分辨率、寬波段、低噪聲著稱，持續(xù)服務(wù)國內(nèi)外知名科研機構(gòu)與高校。

審核編輯 黃宇