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探测月球矿物成分是了解月球起源演化的重要部分，对人类深空探测具有非常重要的意义。利用光谱仪探测月球表面矿物反射光谱对月表矿物成分分析一直是研究月表矿物的重要手段。声光可调谐滤波器(Acousto-Optical TunableFilter，AOTF)成像光谱仪具备快速电控波长调谐、波段可编程控制、体积小、重量轻、结构无运动部件以及温度适应性较好等特性，在深空探测领域应用中具备优势。同时成像光谱仪的准确定标是光谱信息定量化的前提，它包括光谱定标和辐射定标，遥感数据的可靠性及应用在很大程度上取决于成像光谱仪的定标精度。通过建立混合矿物成分光谱分析模型及其地面验证试验，以验证建立的分析模型能够在月表矿物的成分分析中得到有效准确的结果，为未来对所获取的月表矿物光谱提供重要的参考。
本文讨论了在对AOTF成像光谱仪进行实验室光谱定标和辐射定标的基础上，使用偏最小二乘回归分析(PLS)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立混合矿物模型的特点。把月壤主要矿物成分辉石、橄榄石、斜长石和钛铁矿四种矿物作为分析对象，按照不同比例进行混合，并分别使用AOTF成像光谱仪与地物光谱仪(ASD)探测月球表面主要矿物及其混合物的可见近红外及短波红外反射光谱。对比两个仪器获取的光谱，结果表明AOTF成像光谱仪辐射定标结果与ASD数据一致性较好，不确定度在10％以内，符合精度要求。并使用AOTF成像光谱仪探测获取的混合物的光谱数据，分析矿物成分含量和矿物光谱的波段放射率、吸收深度、波段比值、弯曲度等特征参数之间相关性。最后根据相关性数据，分别采用偏最小二乘回归分析(PLS)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立四种矿物成分含量和矿物光谱特征参数之间的关系模型。结果显示最小二乘支持向量机建模和偏最小二乘法建模的预测值与实际值的平均相对误差分别为5.18％和7.66％。证明了LS-SVM用于月表矿物成分分析的准确性和可行性，为VNIS未来在月表矿物成分探测提供重要的依据和参考。