【摘 要】
：
反射光谱在近年来广泛应用于土壤属性的估算.作为一种有效估算土壤全磷含量的手段,反射光谱技术可以很大程度上减少传统化学测量方法所损耗的人力物力.以江苏滨海土壤为研究对象,在30个采样点采集了共147个土样,测量土壤样品光谱反射率及全磷含量.利用原始光谱反射率数据及6种不同的光谱变换结果,通过随机抽样(RS)、KS、SPXY三种样本集划分方法,基于偏最小二乘回归(PLSR)和支持向量机(SVM)方法分别建立土壤全磷含量的估算模型,对比分析了三种样本集划分方法对估算结果精度的影响.结果表明:(1)以原始光谱反射
【机 构】
：
南京信息工程大学地理科学学院 ,江苏 南京 210044
论文部分内容阅读
反射光谱在近年来广泛应用于土壤属性的估算.作为一种有效估算土壤全磷含量的手段,反射光谱技术可以很大程度上减少传统化学测量方法所损耗的人力物力.以江苏滨海土壤为研究对象,在30个采样点采集了共147个土样,测量土壤样品光谱反射率及全磷含量.利用原始光谱反射率数据及6种不同的光谱变换结果,通过随机抽样(RS)、KS、SPXY三种样本集划分方法,基于偏最小二乘回归(PLSR)和支持向量机(SVM)方法分别建立土壤全磷含量的估算模型,对比分析了三种样本集划分方法对估算结果精度的影响.结果表明:(1)以原始光谱反射率为数据,PLSR模型,RS方法在多数情况下可以获得较为稳定的模型精度,明显优于KS和SPXY方法;在SVM模型中,采用SPXY方法获得的模型结果最优,KS次之,RS结果最差.(2)不同的样本集划分方法所合适的光谱变换方法不同,对于三种划分样本集方法,PLSR和SVM对应的最优光谱变换分别是对数的倒数和一阶导数(KS方法),原始光谱和一阶导数(RS方法),一阶导数和多元散射校正(SPXY方法).其中采用KS方法划分样本集,PLSR和SVM均能获得最佳的预测结果.并非所有光谱变换方法都可以提高模型精度,部分光谱变换后PLSR模型预测精度显著降低;(3)在所有的样本集划分方法中,SVM的建模效果优于PLSR,采用RS方法划分样本集,PLSR的预测精度高于SVM,而采用KS和SPXY方法划分样本集,SVM的预测精度整体高于PLSR.综上所述,本研究区域估算土壤全磷含量的最佳模型是基于KS样本集划分方法和一阶导数光谱变换建立的SVM模型,此时拟合优度(R2p)为0.82.结果表明反射光谱可以对滨海地区的土壤全磷含量进行有效预测,对土壤磷元素的高效快速反演具有一定的指导意义.
其他文献
出土玉器溯源是探索华夏玉器文明起源与演化的关键所在,无损测试技术的进步推动了学术界对出土玉器产地溯源的研究,但至今为止,无损技术仍然是制约出土玉器溯源研究的瓶颈所在.利用便携红外光谱(portable Fourier transform infrared spectroscopy,p-FTIR,带漫反射附件)+便携X射线荧光光谱(portable X-ray flourescence,p-XRF)技术组合对山东省文物与考古研究院发掘的大汶口文化出土蛇纹石质玉器的物相和化学组成进行了无损测试以及出土玉器产地
线性多烯分子具有高强度且信息丰富的共振拉曼光谱,在生物学、光电材料和医学等方面都有一定应用.而含有共轭双键的短链β胡萝卜素分子是多烯分子中极具有代表性的分子.在激发光作用下π电子与CC键振动相互作用影响着吸收光谱和拉曼光谱,而共振拉曼效应和电子-声子耦合影响着共振拉曼光谱的强度、频率和线型.测量了β胡罗卜素分子在二氯乙烷中283～223 K温度范围内的紫外-可见吸收和共振拉曼光谱.研究了共振效应和电子-声子耦合对吸收光谱和拉曼光谱的变化所起的作用.获得随着温度的降低,黄昆因子减小,表明CC键的振动减弱,分
大豆在生长过程中因病害影响其产量会急剧下降,如果不及时判别出病害种类,喷洒相关农药,病害严重的大豆甚至会绝产.及时判别病害种类进行合理施药,阻止病害进一步发展是保证大豆安全生产的重要环节.目前,基于大豆植株细菌性病害的病原菌鉴定和聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)的鉴定方法,最短需要两天时间,因此,快速检测大豆病害种类的方法成为该作物,也是建立智慧农业生产的关键环节之一.应用拉曼光谱快速检测技术诊断大豆病害,构建N-乙酰胞壁酸分子空间结构,采用密度泛函理论通过利用
砷超富集植物蜈蚣草具有超强的砷吸收和富集能力,生物量大,被认为是修复砷污染土壤的理想植物材料.基于砷超富集植物蜈蚣草的植物修复技术已经推广应用到了我国20多个污染区的土壤修复实践中.目前所报道的所有蜈蚣草均具有砷超富集能力,并且该特性能够得到稳定遗传.蜈蚣草是如何通过仅仅几十个微米的孢子将这种砷超富集能力传递给下一代?与其他微区分析手段相比,基于同步辐射X射线的荧光光谱和吸收光谱分析灵敏度高、操作简便,近年来被广泛应用到超富集植物的研究中,它也使得研究几十个微米的孢子中砷及其他元素的分布成为可能.为了揭示
锌冶炼浸出渣是湿法炼锌工艺产出的冶炼固废渣,占锌冶炼固废产出总量的75％ 以上,因含有Zn,Cu,Pb,Ag,Cd和As等多种有价金属元素,其资源化利用潜力巨大.然而由于其成分含量不稳定,检测精度不足等原因,导致关键元素的资源转化效率难以保证,因此对浸出渣关键资源组分的精准定量分析在锌冶炼行业绿色发展方面具有重大意义.该研究以Zn,Cu,Pb,Cd和As五种目标元素为分析对象,分别采用XRF工作曲线法和XRF结合RBF神经网络模型的方法对浸出渣目标元素定量分析,以相对误差、相对标准偏差作为两种方法的评价指
通过化学法制备了纳米银溶胶基底和微腔型光纤表面增强拉曼散射(SERS)基底,其中光纤SERS基底的微腔结构是通过氢氟酸(H F)腐蚀得到的.实验采用湿法检测,首先将纳米银溶胶基底与罗丹明6G(R6 G)混合,找到增强效果最强时的裸光纤微腔结构,在此结构的基础上采用溶胶自组装法制备银纳米颗粒包覆的光纤SERS基底,通过控制自组装时间制备不同光纤SERS基底(Ag/光纤-x,其中x为自组装时间,分别为10,20,30,40,50和60 min).以10-3 mol·L-1的R6G为探针分子,对Ag/光纤-x基
由于猪瘟影响,鸡蛋作为动物性蛋白的需求大幅增加,蛋鸡养殖行业也在逐步发展与壮大以满足人们的需求.如何在幼雏阶段甚至胚胎发育阶段能够简单、准确与方便地判断出雌雄,对蛋鸡养殖行业的发展具有重要意义.对此,选用96个壳色相近、表面无裂纹的新鲜种鸡蛋,以其可见/近红外漫反射光谱为研究对象,探讨数据采集位置、光谱预处理方法对种蛋胚胎性别鉴定定性模型的影响.在样本表面钝端、锐端和赤道共三个不同位置分别采集漫反射光谱强度,经校正后选择(440.27～874.6)nm作为有效光谱波段进行分析,并按照2:1的比例划分训练集
基于纳米金团簇(AuNCs)良好的光学稳定性、生物相容性和简单无毒的制备方法,开发了一种具有高度选择性、高灵敏度且可视化的尿酸(UA)传感器.使用牛血清白蛋白(BSA)作为模板合成了BSA-AuNCs.在尿酸氧化酶的催化下,UA产生化学计量的过氧化氢(H2 O2),导致AuNCs的荧光猝灭.此外,发现BSA-AuNCs在该体系模拟过氧化物酶发挥酶活性,它可以催化产物H2 O2将底物3,3\',5,5\'-四甲基联苯胺(3,3\',5,5\'-tetramethylbenzidine,TMB
巴中水宁寺摩崖造像以题材广泛、形式多样、雕刻精致著称于世,但潮湿的环境,不稳定的崖体,半露天的保存环境使水宁寺石刻遭到了严重的破坏,影响了石刻的艺术性,因此水宁寺摩崖造像保护修复工作迫在眉睫.通过对水宁寺石刻颜料的分析,获取彩绘颜料的信息,一方面为颜料复原提供科学依据,另一方面也有利于文物工作者展开针对性保护工作,具有重要的文物保护意义.采用超景深三维视频显微分析、X射线荧光光谱分析(XRF)、X射线衍射实验分析(XRD)以及激光拉曼光谱分析,从物质的外观、结构和成分综合分析水宁寺摩岩造像颜料的主要组成矿
工程施工时基坑排水是保障基坑安全的必要措施,排出水进入城市内河,对内河及下游水生态安全产生影响.该研究采集哈尔滨市何家沟欧亚之窗公园段建筑工程施工过程中基坑排出水(W 1)、排水口上游100 m处(W2)、排水口处(W3)、排水口下游50 m处(W4)、排水口下游100 m处(W5)、排水口下游200 m处(W6)的水体样品,应用三维荧光光谱-平行因子分析方法,测定溶解性有机质(DOM)的荧光光谱特征,分析DOM的组成和来源,探究基坑排水对城市内河水体环境的影响.结果表明:内河水体腐殖化指数(HIX)在0