颗粒度对喀斯特型铝土矿可见光-近红外光谱特征的影响

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作者 高齐云 周丽 +1 位作者 易泽邦 陈正山 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期234-246,共13页

岩矿反射光谱是智能矿山岩矿智能感知技术以及遥感信息识别的重要参考依据,由于地物表面粗糙度对反射光谱的影响取决于粗糙高度值与波长关系对电磁波传播的影响,因此颗粒度是影响岩石和矿物反射光谱特征的重要因素之一。喀斯特型铝土矿... 岩矿反射光谱是智能矿山岩矿智能感知技术以及遥感信息识别的重要参考依据,由于地物表面粗糙度对反射光谱的影响取决于粗糙高度值与波长关系对电磁波传播的影响,因此颗粒度是影响岩石和矿物反射光谱特征的重要因素之一。喀斯特型铝土矿在中国分布广泛,目前有关铝土矿的反射光谱基础数据还非常匮乏。为了探究颗粒度对喀斯特型铝土矿反射光谱的影响规律,本文选取贵州省修文县小山坝喀斯特型铝土矿为研究对象,采用地物光谱仪测试不同颗粒度铝土矿(铝土岩)样品的可见光-近红外反射光谱,并结合铝土矿(铝土岩)主量元素和矿物组成分析讨论铝土矿与铝土岩的光谱差异。结果表明:小山坝铝土矿(铝土岩)由于矿物组成的不同而呈现显著不同的光谱特征,其中铝土矿的反射光谱特征主要与一水硬铝石一致,在1400nm和1800nm波长处有明显的波谷特征,由OH振动谱带所致;铝土岩的反射光谱特征主要与高岭石一致,在1400nm、1900nm、2160nm和2200nm波长处有显著的波谷特征,分别由OH倍频合频、H_(2)O的振动谱带以及Al-OH基团拉伸和弯曲振动的合频所致,且在2160~2200nm波段呈双吸收峰特征。此外,不同颗粒度铝土矿(铝土岩)的整体反射率均较高,最高超过28%,且变化趋势基本相同。随着颗粒度从<0.04mm增加到3mm,铝土矿和铝土岩的反射率均逐渐减小,且铝土矿特征波谷的整体吸收强度相对稳定,而铝土岩特征波谷的吸收强度呈逐渐增大的趋势。本文研究认为可采用小颗粒度的粉末样品在1800nm、1900nm、2160nm和2200nm波长处的特征光谱进行铝土矿和铝土岩的区分。 展开更多

关键词 铝土矿 铝土岩 颗粒度 可见光-近红外光谱 反射光谱特征

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可见光-近红外光谱预测粳稻食味的适应性研究 被引量：18

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作者 孟庆虹 李霞辉 +5 位作者 三上隆司 河野元信 卢淑雯 程爱华 姚鑫淼 关海涛 《中国粮油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期90-94,99,共6页

利用黑龙江省、吉林省、辽宁省和江苏省的88份常规粳稻品种,建立了适合中国粳稻食味评价的可见光-近红外光谱预测模型。感官食味试验采用小样品感官试验综合评分法,其相关性分析和逐步回归结果表明,感官综合评分与气味、色泽、外观完整... 利用黑龙江省、吉林省、辽宁省和江苏省的88份常规粳稻品种,建立了适合中国粳稻食味评价的可见光-近红外光谱预测模型。感官食味试验采用小样品感官试验综合评分法,其相关性分析和逐步回归结果表明,感官综合评分与气味、色泽、外观完整性、味道、口感均呈极显著正相关。通过粳稻感官食味评分值与可见光-近红外光谱值的回归分析,得到7个自变量（4个波长的吸光度、碎米率、裂纹米率和香气系数）的预测回归方程,其相关系数R均达到0.699~0.799的极显著相关,经验证该预测回归方程能够较好的预测粳稻的米饭食味品质。 展开更多

关键词 粳稻 米饭 感官试验 可见光-近红外光谱

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可见光-近红外光谱的低品位斑岩型铜矿反演模型 被引量：4

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作者 毛亚纯 丁瑞波 +1 位作者 刘善军 包妮沙 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2474-2478,共5页

目前,国内外铜矿品位分析多以化学分析法为主,但由于化学分析法存在成本高、时间长和污染物残留等缺点,其相对配矿流程存在严重的滞后效应,致使尾矿铜含量过高,必然造成资源浪费。开展斑岩型铜矿可见光-近红外光谱特征与建模研究是解决... 目前,国内外铜矿品位分析多以化学分析法为主,但由于化学分析法存在成本高、时间长和污染物残留等缺点,其相对配矿流程存在严重的滞后效应,致使尾矿铜含量过高,必然造成资源浪费。开展斑岩型铜矿可见光-近红外光谱特征与建模研究是解决这一问题的有效途径。以121个乌山斑岩型铜矿的化学分析与光谱测试数据为数据源,分析了斑岩型铜矿可见光-近红外光谱特征,以主成分分析法(PCA)、局部线性嵌入算法(LLE)两种降维算法对原始光谱数据进行了处理,所降维数分别为3维和5维,同时利用遗传算法(GA)对原始光谱数据进行了波段选择,共选取了467个最佳波段。然后以BP神经网络为建模方法,并分别以92个和29个斑岩型铜矿可见光-近红外光谱数据作为建模样本和测试样本,建立了斑岩型铜矿可见光-近红外光谱的定量反演模型。利用原始数据所建模型的品位反演平均绝对误差为0.104%,利用主成分分析法、局部线性嵌入算法、遗传算法处理后的数据所建模型品位反演平均绝对误差分别为0.110%, 0.093%和0.045%,由此可见,利用主成分分析法处理后的数据所建模型品位反演精度较差,利用局部线性嵌入算法处理后的数据所建模型品位反演精度略有提高,而利用遗传算法处理后的数据所建模型品位反演精度有明显提高。研究结果表明,基于低品位斑岩型铜矿可见光-近红外光谱数据反演模型的品位分析具有一定的可行性,为我国低品位斑岩型铜矿的品位快速检测提供了一种有效的手段。 展开更多

关键词 斑岩型铜矿 可见光-近红外光谱 降维算法 遗传算法 反演模型

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非接触式可见光-近红外光谱法快速预测天然高分子材料表面粗糙度的研究 被引量：3

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作者 杨忠 刘亚娜 +1 位作者 吕斌 张毛毛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期682-685,共4页

利用触针式轮廓法测量了天然高分子材料木材的表面粗糙度,并对可见光-近红外光谱与实测表面粗糙度参数之间的相关性进行研究,探讨了非接触式光谱法快速预测天然高分子材料表面粗糙度的可行性。结果表明:(1)样品三个切面的可见光-近红外... 利用触针式轮廓法测量了天然高分子材料木材的表面粗糙度,并对可见光-近红外光谱与实测表面粗糙度参数之间的相关性进行研究,探讨了非接触式光谱法快速预测天然高分子材料表面粗糙度的可行性。结果表明:(1)样品三个切面的可见光-近红外光谱(400～2 500nm)均可预测样品表面粗糙度,实测值与预测值相关系数可达0.92,其中利用样品横切面光谱所建的模型效果最好;(2)在分段光谱400～780nm,780～1 100nm,1 100～2 500nm,780～2 500nm,400～2 500nm范围内,所建模型表面粗糙度参数的实测值与预测值相关系数可达0.80以上,显著相关,其中400～2 500nm区域所建模型效果最好;(3)光谱预处理并不能提高模型预测效果,建议利用可见光-近红外光谱预测天然高分子材料表面粗糙度时采用原始光谱数据。 展开更多

关键词 天然高分子材料 木材 表面粗糙度 非接触式测量法 可见光-近红外光谱

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可见光-近红外光谱的矽卡岩型铁矿反演模型 被引量：7

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作者 毛亚纯 温健 +3 位作者 付艳华 曹旺 赵占国 丁瑞波 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期68-73,共6页

铁矿资源是我国国民经济基础产业中的重要组成要素,在我国经济发展中有举足轻重的地位。铁矿品位的检定效率对铁矿石开采效率有重大影响。目前,铁矿石品位的化学分析检定法,不仅存在成本较高,化验周期长的问题,更主要的是其无法实现铁... 铁矿资源是我国国民经济基础产业中的重要组成要素,在我国经济发展中有举足轻重的地位。铁矿品位的检定效率对铁矿石开采效率有重大影响。目前,铁矿石品位的化学分析检定法,不仅存在成本较高,化验周期长的问题,更主要的是其无法实现铁矿品位原位测定,相对配矿流程存在滞后效应,无法有效降低矿石开采的损失贫化率;基于可见光-近红外光谱分析的铁矿品位原位测定技术是解决这一问题的有效途径。以225个红岭矽卡岩型铁矿测试样本的可见光-近红外光谱数据及化学分析数据为数据源,首先对原始数据进行了平滑处理,并分析了矽卡岩型铁矿可见光-近红外光谱特征,然后利用倒数对数、多元散射校正(MSC)两种预处理方法对平滑后的光谱数据进行处理,再分别以主成分分析法(PCA)、遗传算法(GA)两种降维算法对预处理前后的光谱数据进行了处理,获取了六种不同预处理组合算法处理后的数据源。其中以PCA降维算法所降维数分别为3维、3维、7维;以GA降维算法所降维数分别为477维、489维、509维。最后基于随机森林(RF)和极限学习机(ELM)建立了矽卡岩型矿石金属铁品位的定量反演模型,以决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)和平均相对误差(MRE)三个指标分别对模型的稳定性、精确度、可信度进行评价。结果表明,经MSC处理及PCA降维后的数据基于ELM算法建立的定量反演模型效果最优,其R^(2)可达0.99、RMSE为0.0057、MRE为2.0%,该方法所建模型对红岭矽卡岩型铁矿品位反演精度有明显的提升。对矽卡岩铁矿品位的实时、快速分析提供了一种有效的方法,对实现矽卡岩型铁矿的高效开采具有重要的现实意义。 展开更多

关键词 可见光-近红外光谱 矽卡岩铁矿 降维算法 预处理组合算法 定量反演模型

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短波近红外光谱结合ν-SVM法快速无损鉴别淀粉种类 被引量：2

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作者 邹婷婷 窦英 +4 位作者 王莹 宋焕禄 庞小一 陶菲菲 张秋晨 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期176-178,共3页

选用不同厂家的红薯淀粉、马铃薯淀粉和玉米淀粉共112个样品,利用短波近红外光谱技术对淀粉种类进行鉴别。分别采用马氏距离判别法、C-支持向量机(C-SVM)、ν-支持向量机(ν-SVM)建立淀粉种类鉴别的短波近红外光谱模型;并对比多元散射... 选用不同厂家的红薯淀粉、马铃薯淀粉和玉米淀粉共112个样品,利用短波近红外光谱技术对淀粉种类进行鉴别。分别采用马氏距离判别法、C-支持向量机(C-SVM)、ν-支持向量机(ν-SVM)建立淀粉种类鉴别的短波近红外光谱模型;并对比多元散射矫正、平滑、一阶微分、二阶微分等多种预处理方法后的建模结果。结果表明:同时使用平滑、多元散射矫正、一阶微分3种预处理方法后,ν-SVM分类模型的效果最佳;训练集交叉验证正确率为100%,测试集正确率也达到100%。该模型快速准确无损的鉴别淀粉种类是可行的。 展开更多

关键词 短波近红外光谱技术 淀粉 马氏距离判别 ν-支持向量机(ν-SVM) 定性分析

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基于可见光-近红外光谱的BIF磁性率确定方法研究 被引量：2

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作者 毛亚纯 王东 +1 位作者 王岳 刘善军 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期765-770,共6页

铁矿中磁性率是评价铁矿床工业价值和划分矿石工业类型的重要指标。传统的磁性率测定法存在工作量大、效率低、周期长的缺陷,成为经济、合理、高效开采铁矿资源的瓶颈问题。采用便携式地物光谱测试仪对辽宁省鞍钢集团鞍千矿业有限责任... 铁矿中磁性率是评价铁矿床工业价值和划分矿石工业类型的重要指标。传统的磁性率测定法存在工作量大、效率低、周期长的缺陷,成为经济、合理、高效开采铁矿资源的瓶颈问题。采用便携式地物光谱测试仪对辽宁省鞍钢集团鞍千矿业有限责任公司的BIF实验样品进行可见光-近红外光谱测试,分析了光谱特征,构建了比值指数(RI)、差值指数(DI)和归一化指数(NDI),并确定光谱指数与样品磁性率相关性最显著的敏感波段及对应的相关系数值;优选出与样品磁性率相关性最显著的比值指数(RI),构建实验样品磁性率的定量反演模型,并进行了验证。结果表明,三种光谱指数与样品磁性率敏感波段均位于935与1 050nm,且该波段处的相关系数均达到0.9以上,其中比值指数与样品磁性率的相关性最高;基于比值指数构建的实验样品磁性率定量反演模型的预测误差为0.038,反演磁性率与实测磁性率的判定系数(R2)为0.964 5,预测结果比较理想。为确定BIF的磁性率提供了一种新方法,该方法具有工作强度小、经济、高效、便捷的优点,且对遥感找矿具有一定指导意义。 展开更多

关键词 铁矿 可见光-近红外光谱 光谱指数 磁性率 定量反演

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基于可见光-近红外光谱的煤岩识别方法实验研究 被引量：4

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作者 徐良骥 孟雪莹 +1 位作者 韦任 张坤 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2135-2142,共8页

以淮南矿区谢桥矿和潘二矿的煤和岩石样本为研究对象,通过地物光谱仪采集样本反射率光谱曲线,同时检测样本氧化物含量、水分、灰分及挥发分含量,将样本的反射率光谱曲线和样本成分含量分别作为自变量,样本类别“煤”和“岩石”两种矿物... 以淮南矿区谢桥矿和潘二矿的煤和岩石样本为研究对象,通过地物光谱仪采集样本反射率光谱曲线,同时检测样本氧化物含量、水分、灰分及挥发分含量,将样本的反射率光谱曲线和样本成分含量分别作为自变量,样本类别“煤”和“岩石”两种矿物类型作为因变量,建立煤和岩石识别模型对煤和岩石进行二分类。该研究主要采用三种模型,分别为主成分分析结合支持向量机(PCA-SVM)、主成分分析结合BP神经网络(PCA-BP)模型和核主成分分析结合支持向量机(KPCA-SVM)模型。结果表明,基于可见光近红外光谱的三个模型中,核主成分分析结合支持向量机模型的识别精度最高,建模平均精度为95.5%,验证平均精度约为90.56%;基于样本成分的三个模型中,核主成分分析结合支持向量机模型的识别精度最高,建模平均精度为98.5%,验证平均精度约为95%。 展开更多

关键词 可见光-近红外光谱 主成分分析 核主成分分析 支持向量机 BP神经网络

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可见光-近红外伪装分散染料墨水的制备及其性能

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作者 张典典 董佳晨 +3 位作者 李修田 余嘉慧 关玉 付少海 《毛纺科技》 CAS 北大核心 2024年第3期28-37,共10页

针对当前分散染料墨水其喷墨印花织物仅能与背景环境“同色”而不能“同谱”,无法有效躲避现有侦察技术的问题,开发了一套可见光-近红外伪装分散染料墨水。通过模拟绿叶、土壤和枯叶的反射光谱特征,筛选了特定分散染料,探究了印花工艺... 针对当前分散染料墨水其喷墨印花织物仅能与背景环境“同色”而不能“同谱”,无法有效躲避现有侦察技术的问题,开发了一套可见光-近红外伪装分散染料墨水。通过模拟绿叶、土壤和枯叶的反射光谱特征,筛选了特定分散染料,探究了印花工艺对织物伪装及服用性能的影响,通过超细化加工制备了分散染料墨水并探究了其性能。结果表明:调控分散蓝60、分散深蓝SUBC 12、分散橙30、分散黄CPY 015、分散红CPM 011与炭黑复配比例及印花工艺制备的仿绿叶、土壤和枯叶印花织物,其伪装及服用性能良好;5种分散染料墨水的粒径均小于173.00 nm,离心、耐热、高温储存和常温储存稳定性均高于80%,过滤流速分别为200、375、188、428、167 g/min,喷墨印花性能良好。 展开更多

关键词 可见光-近红外伪装 分散染料墨水 喷墨印花 反射光谱特征 同色同谱

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颗粒度对不同煤种可见光-近红外光谱的影响 被引量：2

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作者 张超 刘善军 +3 位作者 易文华 谢子超 刘博雄 岳衡 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3858-3863,共6页

煤炭是我国最主要的能源,在开采、运输、洗选加工、精煤储运等过程中都需要及时了解煤的成分、含量以及混矸程度,以便掌握和监控煤炭质量。目前,基于可见光-近红外反射光谱的煤炭原位测试技术已经成为一个研究热点。颗粒度是影响光谱特... 煤炭是我国最主要的能源,在开采、运输、洗选加工、精煤储运等过程中都需要及时了解煤的成分、含量以及混矸程度,以便掌握和监控煤炭质量。目前,基于可见光-近红外反射光谱的煤炭原位测试技术已经成为一个研究热点。颗粒度是影响光谱特征的重要因素,开展颗粒度对不同煤种反射光谱特征的影响研究,对于深刻认识煤的光谱特征,进而提高煤光谱识别精度具有重要意义。为此,选取我国主要煤炭富集区(包括内蒙古乌海、新疆哈密、山西阳泉)的褐煤、烟煤、无烟煤为研究对象,利用SVC HR-1024光谱仪对不同颗粒度煤样的可见光-近红外光谱进行测试,分析了颗粒度对煤样光谱反射率的影响规律,以及颗粒度对于不同煤种光谱影响的差异。在此基础上,对实验现象背后的物理机理进行了分析讨论。研究表明,变质程度不同的煤反射光谱特征基本相似,即在可见光波段反射率较低且随波长增加出现缓慢下降趋势,在近红外波段快速上升。当煤样颗粒度>0.10 mm时,颗粒度大小对光谱特征的影响较小,煤样反射光谱特征随颗粒度变化规律不明显;当颗粒度<0.10 mm时,颗粒度对煤样的光谱影响增大,且影响主要体现在近红外波段的反射率光谱曲线的斜率大小,颗粒度越小,光谱反射率曲线斜率越大。0.10 mm颗粒度可作为颗粒度对煤的光谱特征影响的敏感界限。不同煤种可见光-近红外光谱曲线受颗粒度的影响程度不同,褐煤的影响最大,烟煤次之,无烟煤影响最小。实验表明,利用反射光谱进行煤质分析和煤种识别时需要考虑颗粒度的影响,同时,选择颗粒度小于0.10 mm的粉末状样品效果要好于大颗粒或块状样品。 展开更多

关键词 煤 颗粒度 可见光-近红外光谱 反射率

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可见光-近红外波段土壤水分含量偏振光谱响应变化研究 被引量：4

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作者 韩阳 赵云升 王野乔 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2071-2074,共4页

通过在350～2 500nm波段范围内对不同水分含量的土壤进行偏振光谱测试与分析,确定土壤偏振光谱数据与水分含量之间的关系,研究土壤水分含量对偏振光谱的响应与变化,并确定最佳土壤含水量偏振光谱预测模型。结果表明,微分偏振光谱模型的... 通过在350～2 500nm波段范围内对不同水分含量的土壤进行偏振光谱测试与分析,确定土壤偏振光谱数据与水分含量之间的关系,研究土壤水分含量对偏振光谱的响应与变化,并确定最佳土壤含水量偏振光谱预测模型。结果表明,微分偏振光谱模型的精度要高于偏振光谱模型和吸光度模型,且模型均呈现拐点含水量,发现不同偏振状态下的拐点含水量均在30%附近,具有一定的规律性。 展开更多

关键词 偏振光谱 土壤含水量 可见光-近红外波段 模型 遥感

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水稻土可见-近红外-中红外光谱特性与有机质预测研究 被引量：15

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作者 陈颂超 彭杰 +3 位作者 纪文君 周银 何积秀 史舟 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1712-1716,共5页

土壤有机质是农田肥力评估的重要指标,要实现快速获取大面积土壤有机质的含量需要建立高效、稳健的预测模型。光谱技术能够快速诊断土壤有机质,以水稻土为例,从校正样本选择方法的对比,研究了可见-近红外、中红外和可见-近红外-中红外... 土壤有机质是农田肥力评估的重要指标,要实现快速获取大面积土壤有机质的含量需要建立高效、稳健的预测模型。光谱技术能够快速诊断土壤有机质,以水稻土为例,从校正样本选择方法的对比,研究了可见-近红外、中红外和可见-近红外-中红外三种不同波段光谱对土壤有机质的预测能力。可见-近红外和中红外区域的光谱反射率转换成吸收率后通过Savitzky-Golay平滑法去噪,通过三种校正样本选择方法建立相应的偏最小二乘回归预测模型。通过Rank-KS法建立的三种波段的有机质预测模型均优于Rank法和KS法,中红外波段光谱的模型预测能力强于可见-近红外和可见-近红外-中红外波段的预测模型,基于RankKS法建立的中红外波段有机质预测模型取得了最好的预测效果,RMSEP仅为3.25g·kg^(-1),RPD达到4.24,依据VIP得分筛选出可见-近红外和中红外波段的水稻土有机质重要建模波段。因此,中红外光谱建模技术能够对水稻土有机质进行快速定量分析,Rank-KS法可提高模型的预测能力,为今后农田肥力评价和科学施肥提供技术支持。 展开更多

关键词 水稻土 有机质预测 可见光-近红外光谱 中红外光谱

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利用可见—短波近红外光谱法检测马铃薯干物质含量 被引量：5

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作者 陈争光 冯惠妍 +2 位作者 尹淑欣 王雪 王淑云 《黑龙江八一农垦大学学报》 2018年第2期47-51,共5页

为了快速测定马铃薯干物质含量,利用可见-短波近红外光谱无损检测马铃薯的干物质含量,以207个具有代表性的马铃薯样本作为研究对象,其中115个作为马铃薯切片样本的研究,92个作为完整马铃薯的研究,通过对比两种样本的模型预测效果,探讨可... 为了快速测定马铃薯干物质含量,利用可见-短波近红外光谱无损检测马铃薯的干物质含量,以207个具有代表性的马铃薯样本作为研究对象,其中115个作为马铃薯切片样本的研究,92个作为完整马铃薯的研究,通过对比两种样本的模型预测效果,探讨可见-短波近红外光谱用于马铃薯干物质含量的完全无损检测的可行性。切片样本光谱数据用Savitzky-Golay(S-G)一阶卷积求导方法预处理,根据局部最大值最小值原则和含氢基团(C-H、O-H)伸缩振动的敏感波段选定了5段特征波长参与建模,模型外部检验决定系数R^2=0.941 6,标准误差RMSE=3.91。完整马铃薯样本光谱数据在Multiplicative Scatter Correction(MSC)基础上使用S-G一阶卷积求导方法预处理,通过选取了线性关系较好的5段波长参与建模。模型外部检验决定系数R2=0.847 5,标准误差RMSE=4.07。结果表明,完整马铃薯样本模型的检测效果虽然没有切片样本效果理想,但仍可以作为实际生产中进行马铃薯干物质含量检验的有效手段。 展开更多

关键词 可见-短波近红外光谱 马铃薯 干物质 无损检测

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土壤有机质可见光–近红外光谱预测样本优化选择 被引量：14

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作者 肖云飞 高小红 李冠稳 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期404-413,共10页

土壤有机质可见光-近红外光谱预测中建模样本的优化选择对提高有机质模型估算精度具有重要作用。本文以湟水流域土壤有机质为例,采用基于土壤单一属性信息考虑的建模样本选择方法:浓度梯度法、Kennard-Stone(KS)方法,以及基于土壤多种... 土壤有机质可见光-近红外光谱预测中建模样本的优化选择对提高有机质模型估算精度具有重要作用。本文以湟水流域土壤有机质为例,采用基于土壤单一属性信息考虑的建模样本选择方法:浓度梯度法、Kennard-Stone(KS)方法,以及基于土壤多种信息考虑的建模样本选择方法:Rank-KS(RKS)法、土壤类型结合浓度梯度法以及土壤类型结合KS法。通过偏最小二乘回归建模,探索可见光–近红外光谱预测青海湟水流域有机质的最优样本集。结果表明:不同级别样本数的最佳建模样本选择方法不同,整体表现为基于土壤多种信息挑选的建模样本集的模型精度相比土壤单一信息均较高,特别是KS方法结合土壤类型后的建模样本集模型精度明显提高且在样本数较少时更为明显。土壤类型可以优化建模样本选择方法提高模型预测精度。在保证固定验证样本模型预测精度的情况下,土壤类型参与建模样本的选择可以有效减少建模样本数,进而降低了建模成本。 展开更多

关键词 土壤有机质 可见光-近红外光谱 土壤类型 建模样本构建 湟水流域

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基于MODIS短波红外光谱特征的土壤含水量反演 被引量：37

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作者 姚云军 秦其明 +1 位作者 赵少华 袁蔚林 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期9-14,79,共7页

土壤含水量是地表干旱信息最重要的表征参量,也是定量遥感反演面临的一个挑战性课题.作者在分析MODIS短波红外第6波段和第7波段对水分变化敏感的基础上,构建了MODIS短波红外光谱特征空间,根据土壤水分在光谱特征空间中的变化规律,提出... 土壤含水量是地表干旱信息最重要的表征参量,也是定量遥感反演面临的一个挑战性课题.作者在分析MODIS短波红外第6波段和第7波段对水分变化敏感的基础上,构建了MODIS短波红外光谱特征空间,根据土壤水分在光谱特征空间中的变化规律,提出了简单实用的MODIS短波红外土壤湿度指数(Shortwave Infrared Soil Moisture Index,SIMI),并利用宁夏平原实测0～10cm平均土壤含水量数据验证了该指数.结果表明:它们之间的相关性较好,R2变化范围为0.39～0.58.此外,与TVX相比,该指数具有更高的土壤水分监测精度,证明了该方法反演区域土壤含水量的可靠性.然而,该指数没有消除混合像元的影响,仍需进一步改进与完善. 展开更多

关键词 MODIS 短波红外光谱 温度-植被指数 土壤含水量反演

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新疆和田硬水铝石-蓝宝石谱学研究

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作者 刘佳 郑亚龙 +2 位作者 王成博 尹作为 潘少逵 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期176-180,共5页

研究一种以籽料形式出现的被称为蓝色和田玉的宝石,其产量稀少,市场价格极高。因无前人研究,无规范命名,交易市场中其商业名称混乱。使用静水称重确定其相对密度为3.85 g·cm^(-3),长波紫外灯下,白色矿物部分呈橘色荧光,其他部位荧... 研究一种以籽料形式出现的被称为蓝色和田玉的宝石,其产量稀少,市场价格极高。因无前人研究,无规范命名,交易市场中其商业名称混乱。使用静水称重确定其相对密度为3.85 g·cm^(-3),长波紫外灯下,白色矿物部分呈橘色荧光,其他部位荧光为惰性。经显微观察,样品可见平直蓝色-白色色带、角状蓝色-白色色带以及深蓝-浅蓝色带,并可见大量白色脉状矿物。经正交偏光及微分干涉观察,确定脉状矿物与基底为不同矿物,且形成于基底之后。使用显微红外光谱仪,确定蓝色基底和白色色带红外吸收峰位于812/817、 652/655、 613/620 cm^(-1),符合刚玉特征振动;脉状矿物可见3 019、 2 950、 2 129、 1 990、 1 121、 1 030、 799、 733、 648和598 cm^(-1)吸收,符合硬水铝石特征振动。通过显微紫外-可见-近红外分光光度计测定样品不同部位吸收光谱,其中白色色带未见明显吸收,脉状矿物见Fe^(3+)的d电子跃迁^(6)A_(1)→^(4)E,^(4)A_(1)(^(4)G)导致的429和453 nm吸收及OH振动引起的1 810、 2 030和2 235 nm吸收,蓝色基底部位分别见Fe^(3+)的d电子跃迁^(6)A_(1)→^(4)E,^(4)A_(1)(^(4)G)、 Fe^(2+)-Ti^(4+)离子对电荷转移及Fe^(2+)-Fe^(3+)离子对电荷转移导致的421/418、 562/566和702/709及868/889 nm吸收,且随着颜色加深,蓝区421 nm吸收发生蓝移,500~900 nm吸收发生红移,且吸收峰积分面积增加。通过X射线粉晶衍射定量分析确定样品中蓝宝石占比约66.9%,硬水铝石占比约33.1%,根据国家标准珠宝玉石名称(GB/T 16552—2017),建议命名为硬水铝石-蓝宝石。 展开更多

关键词 “蓝色和田玉” 硬水铝石-蓝宝石 红外光谱 显微紫外可见近红外吸收光谱

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中红外光谱土壤有机质含量估测研究进展 被引量：7

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作者 张霄羽 姚艳敏 颜祥照 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期327-336,共10页

中红外光谱波段(2.5~25μm)对土壤有机质内部分子振动高度敏感,基于中红外光谱技术的土壤有机质含量估测是土壤学科新兴的研究方向和热点。文章采用文献综述的方法,全面总结了土壤有机质含量中红外光谱估测方法的发展和应用,简述了中红... 中红外光谱波段(2.5~25μm)对土壤有机质内部分子振动高度敏感,基于中红外光谱技术的土壤有机质含量估测是土壤学科新兴的研究方向和热点。文章采用文献综述的方法,全面总结了土壤有机质含量中红外光谱估测方法的发展和应用,简述了中红外光谱响应与土壤有机质分子结构的相关性研究,对比分析了室内台式、手持式和机载中红外光谱设备估测土壤有机质含量的优势和局限性,比较分析了中红外、近红外、可见光-近红外光谱及其光谱组合估测土壤有机质含量的模型精度和稳定性,总结分析了基于中红外光谱技术的土壤有机质含量建模方法研究进展,以及土样制备、光谱数学变换、敏感波段选择等前处理对土壤有机质含量估测精度的影响研究,最后提出了土壤有机质含量中红外光谱估测存在的问题及发展趋势,为土壤有机质含量的测定工作提供参考。 展开更多

关键词 土壤有机质含量 估测 中红外光谱 可见光-近红外光谱 模型构建

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基于高光谱数据和Stacking集成学习算法的金矿品位快速反演

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作者 毛亚纯 夏安妮 +4 位作者 曹旺 刘晶 文杰 贺黎明 陈煊赫 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第7期2061-2067,共7页

金矿资源具有重要的经济和金融价值,不仅为国家提供了贵重的金属资源,推动经济增长,还在增强货币稳定性和国际金融市场中的避险能力方面具有现实意义。然而,当前矿山用于金矿品位测量的化学分析法尽管精确,但存在耗时长、成本高以及药... 金矿资源具有重要的经济和金融价值,不仅为国家提供了贵重的金属资源,推动经济增长,还在增强货币稳定性和国际金融市场中的避险能力方面具有现实意义。然而,当前矿山用于金矿品位测量的化学分析法尽管精确,但存在耗时长、成本高以及药剂污染等多种问题,无法实现基于实时品位信息的矿石品位与选矿方法的自动化调整。相比之下,可见光-近红外光谱分析法因其高效、绿色环保及原位测定等优势,逐渐成为估算矿区金属品位的有效替代方法。为此以中国辽宁省二道沟、凌源和排山楼三个金矿为研究区,共采集了389个金矿样本,以SVC便携式地物光谱仪测试的高光谱数据和化学分析数据为数据源。首先对原始光谱数据进行Savitzky-Golay平滑(SG)处理,并分析金矿的光谱特征,发现反射率与金品位具有一定相关性,且在455 nm处具有金的吸收特征,基于此,利用主成分分析法(PCA)、等距特征映射(ISOMAP)和局部线性嵌入(LLE)算法对原始光谱数据进行降维处理,对应降维结果的维数分别为6,5,5。最后基于随机森林(RF)、极端随机树(ET)、决策树(DT)、梯度提升树(GBDT)和自适应增强(Adaboost)、极端梯度提升树(XGBoost)和Stacking集成学习算法对降维后的数据建立了金品位预测模型。研究结果表明,Stacking集成学习方法在各方面性能均优于单一模型,其中LLE-Stacking组合模型的精度最高,预测值与真实值的R^(2)为0.972,RPD为5.935,平均相对误差为0.231。利用本方法可以快速准确预测矿粉中金的品位,相比于传统模型的品位反演精度有明显的提升,为矿山金品位的快速、原位测定提供了新的技术手段,对金矿的高效开采具有重要意义。 展开更多

关键词 金矿品位反演 可见光-近红外光谱 降维 Stacking集成学习

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基于偏振光谱图像的融合去雾方法(特邀)

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作者 张颖 王兴 +6 位作者 张思维 窦松然 刘鑫 金颂雨 李汝传 罗立一 徐希海 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第5期56-67,共12页

在雾、霾天气下,近地遥感中大气气溶胶粒子的散射会导致图像质量下降。因此,如何有效去除雾霾的影响,提高图像质量一直是研究的热点问题。基于目标反射或散射的光具有不同的偏振特性,且其穿透雾霾粒子的能力与波长有关的特点,提出了一... 在雾、霾天气下,近地遥感中大气气溶胶粒子的散射会导致图像质量下降。因此,如何有效去除雾霾的影响,提高图像质量一直是研究的热点问题。基于目标反射或散射的光具有不同的偏振特性,且其穿透雾霾粒子的能力与波长有关的特点,提出了一种基于可见光和近红外偏振光谱图像的去雾方法。首先,利用改进的大气光偏振模型估算无穷远处的大气光光强值(A_(∞))和大气光的偏振度(p);然后,利用偏振去雾算法得到去雾后的可见光图像;其次,采用所提出的自适应检测和透射率图的融合方法,将去雾后的可见光图像与近红外偏振光谱图像进行融合。最后得到细节丰富的去雾图像。实验结果表明,该方法能显著提高去雾图像的细节恢复效果。此外,基于信息熵(IE)、结构相似指数(SSIM)、对比度(IC)、峰值信噪比(PSNR)等图像评价指标对去雾效果进行定量评价。总体来说,文中所提方法在各项指标上均表现优异,信息熵针对原始图像提升了约3.6%,对比度提升了约3.26倍,相比其他方法显示了较高的图像信息保留效果,证明了其在图像去雾方面的有效性和优越性。 展开更多

关键词 图像去雾 偏振光谱检测 可见光-近红外联合成像 图像融合

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近红外漫反射方法在中药研究领域中的应用 被引量：3

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作者 陶伟 王昌林 +1 位作者 辛海量 赖伟华 《实用医学杂志》 CAS 2008年第16期2908-2909,共2页

近红外光谱是可见光谱与中红外光谱之削的一段谱区，其波长范围为0．75～2．50μm。该谱区主要是含氢基团（C—H、N—H、O-H）的倍频与合频吸收。虽然其信息量比紫外-可见光谱大．但因吸收强度弱、谱带宽、重叠严重、解析较难等，限制... 近红外光谱是可见光谱与中红外光谱之削的一段谱区，其波长范围为0．75～2．50μm。该谱区主要是含氢基团（C—H、N—H、O-H）的倍频与合频吸收。虽然其信息量比紫外-可见光谱大．但因吸收强度弱、谱带宽、重叠严重、解析较难等，限制了其应用。随着计算机和化学计量学的发展，该谱区光谱信息得以广泛应用。漫反射技术可直接测定固体样品．无需破坏样品、制样，操作简便、快速。将近红外光谱与漫反射技术结合产生的近红外漫反射光谱法（NIRDRS）具有无污染、低消耗、非破坏性、快速简便等特点，已日益引起重视。目前．NIRDRS在药物分析领域已有较多应用．在中药材研究领域也有较多报道。本文就有关情况作一综述。 展开更多

关键词 近红外漫反射光谱法 中药研究 紫外-可见光谱 近红外光谱 NIRDRS 固体样品 化学计量学 直接测定

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