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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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土壤有机质高光谱遥感和地统计定量预测 被引量:32
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作者 程朋根 吴剑 +1 位作者 李大军 何挺 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期142-147,8,共7页
通过两种不同的尺度进行了土壤有机质含量的预测,在全县范围(大尺度)内运用地统计方法进行最优无偏内插估计,得到全县土壤有机质含量的空间分布格局。在小尺度高光谱Hyperion影像范围内,确定623.6 nm处反射率倒数之对数的一阶微分与564.... 通过两种不同的尺度进行了土壤有机质含量的预测,在全县范围(大尺度)内运用地统计方法进行最优无偏内插估计,得到全县土壤有机质含量的空间分布格局。在小尺度高光谱Hyperion影像范围内,确定623.6 nm处反射率倒数之对数的一阶微分与564.4nm处反射率倒数之对数的一阶微分的比值为土壤有机质的敏感变量,运用多元统计分析方法,确立各土壤有机质高光谱定量最佳反演模型,并把该模型应用于高光谱影像进行有机质含量定量填图,取得了很好的预测效果(R2=0.8684)。同时为了进行客观比较,基于同一尺度,利用30个样点进行地统计空间插值定量预测,比较两种预测结果,通过分析得出由于地统计学受到样点的数目、分布和间距情况以及内蕴假设的影响,其预测效果不如高光谱遥感反演模型。 展开更多
关键词 高光谱遥感 反演分析 土壤有机质含量 地统计学 定量反演模型 定量预测
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基于冠层尺度的枣树色素含量的高光谱估算模型 被引量:12
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作者 柳维扬 彭杰 +6 位作者 窦中江 陈兵 王家强 向红英 代希君 王琼 牛建龙 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期156-161,共6页
植物冠层色素含量与氮素含量具有高度的相关性,是农业遥感中的关键研究因素。本研究的主要目的是:(1)对比偏最小二乘回归和支持向量机两种建模方法对枣树冠层色素的预测精度;(2)构建基于高光谱数据的枣树冠层色素含量定量反演模型,为枣... 植物冠层色素含量与氮素含量具有高度的相关性,是农业遥感中的关键研究因素。本研究的主要目的是:(1)对比偏最小二乘回归和支持向量机两种建模方法对枣树冠层色素的预测精度;(2)构建基于高光谱数据的枣树冠层色素含量定量反演模型,为枣树冠层色素含量的快速、无损、廉价、环保的测定提供一定的理论依据和技术支持。相关性分析结果表明,枣树冠层色素与高光谱数据之间具有较好的相关性,但叶绿素、叶绿素a要优于叶绿素b和类胡萝卜素。独立样本对模型的预测性能检验结果表明,偏最小二乘回归和支持向量机均能有效的估算枣树色素含量,但不同色素的偏最小二乘回归模型和支持向量机模型的预测精度存在一定的差异,叶绿素和类胡萝卜素的支持向量机模型的预测精度要高于偏最小二乘回归模型,而叶绿素a和叶绿素b则相反。比较不同色素的最佳反演模型的预测精度表明,叶绿素、叶绿素a和类胡萝卜素的预测精度要优于叶绿素b,前三者的决定系数大于0.8,残余预测误差高于2.0,平均相对误差低于13%,而叶绿素b的对应值分别为0.60%,20.79%和1.79%。 展开更多
关键词 枣树 色素 冠层尺度 可见光近红外光谱 定量反演模型
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水稻冠层光谱变化特征的土壤重金属全量反演研究 被引量:15
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作者 郭云开 曹小燕 石自桂 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2015年第3期116-123,共8页
通过水稻冠层光谱变化特征可直接或者间接反映耕地重金属污染状况。研究在光谱分析的基础上,采用植被指数(包括NDVI、DVI、SR、VOG、mSR705、SIPI)和相关分析相结合的方法提取与土壤中Cd、Pb、Zn相关的水稻冠层光谱敏感参数,通过最小二... 通过水稻冠层光谱变化特征可直接或者间接反映耕地重金属污染状况。研究在光谱分析的基础上,采用植被指数(包括NDVI、DVI、SR、VOG、mSR705、SIPI)和相关分析相结合的方法提取与土壤中Cd、Pb、Zn相关的水稻冠层光谱敏感参数,通过最小二乘拟合建立土壤重金属全量反演模型。结果显示Cd、Pb与大部分植被指数存在显著负相关,基于NDVI(R1000,R670)的二次拟合模型能够有效地预测Cd全量,Pb估算模型以基于DVI(R1030-R670)的线性模型为最佳,表明重金属污染下的水稻冠层光谱变化特征能够获取土壤重金属含量信息,可监测耕地土壤重金属污染状况。 展开更多
关键词 重金属全量 冠层光谱 植被指数 敏感参数 定量反演模型
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基于高光谱的牛奶中真蛋白质含量反演 被引量:5
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作者 张倩倩 谭琨 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3436-3439,共4页
牛奶蛋白质的分析和监测是奶制品行业中不可或缺的环节利用可见光/近红外反射光谱(350~2 500nm)进行纯牛奶中真蛋白质含量的快速定量反演。分别通过ASD地物光谱仪和CEM真蛋白质测定仪采集牛奶样本的反射光谱数据以及蛋白质含量数据,... 牛奶蛋白质的分析和监测是奶制品行业中不可或缺的环节利用可见光/近红外反射光谱(350~2 500nm)进行纯牛奶中真蛋白质含量的快速定量反演。分别通过ASD地物光谱仪和CEM真蛋白质测定仪采集牛奶样本的反射光谱数据以及蛋白质含量数据,对比分析不同的光谱预处理方法和波段筛选方法,得到特征波段,最后利用主成分回归(PCR)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型建立牛奶反射光谱和蛋白质含量之间的定量校正模型,并对其预测能力进行比较,从而确定最优的牛奶中真蛋白质含量反演模型。实验结果证明:(1)比较不同光谱预处理方法,发现多元散射校正与二阶微分联合使用效果较好;(2)相对于全光谱建模,适当的特征变量优选有助于提高建模精度,缩短建模时间;(3)PCR的验证集决定系数R2P为0.952 2,验证集均方根误差RMSEP为0.048 7,而LS-SVM的R2P为0.958 0,RMSEP为0.048 2,其预测精度要优于PCR。研究表明,可见光/近红外高光谱反射率数据可以为牛奶真蛋白质含量的检测提供一种快速、无损的新方法。 展开更多
关键词 高光谱 牛奶 蛋白质 定量反演模型
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