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[期刊] 中国农业科学
[作者]
刘亚秋 陈红艳 王瑞燕 常春艳 陈哲
【目的】定量、准确地监测盐渍土，对其防治和农业可持续发展至关重要，论文旨在明确黄河口区土壤盐分及其主要离子的特征光谱，建立适用于该区域的土壤盐渍化定量分析模型，提高其定量分析的精度和稳定性。【方法】首先以山东省垦利县为研究区，于２０１４年１０月５—９日野外采集代表性土样９６个，对土样风干后，采用土壤化学分析方法室内分析盐分及其主要离子（Ｃｌ～－、Ｎａ～＋、Ｃａ～（２＋））含量，并采用美国ａＳＤ ＦｉｅｌＤＳｐｅＣ ３光谱仪测定土样可见／近红外高光谱数据，对光谱反射率进行去噪、一阶导数变换等预处理；然后基于盐分及其主要离子不同含量的样本光谱分析盐分及其主要离子的光谱响应，在此基础上，对样本的土壤．．．
[期刊] 中国农业科学
[作者]
杨梅花 赵小敏
【目的】变量选择是可见光-近红外光谱研究至关重要的步骤,通过分析可见光-近红外光谱不同特征的选择方法筛选出土壤全氮敏感波段,建立基于敏感波段的土壤全氮最佳预测模型,为土壤全氮的快速定量估算提供重要的理论指导依据。【方法】在红壤典型地区江西省吉安县采集代表性土壤样品120个,对可见光-近红外光谱采用主成分分析(PCA)、无信息变量消除(UVE)和无信息变量消除后结合连续投影(UVE-SPA)3种变量特征选择方法,建立基于不同变量选择的偏最小二乘回归(PLSR)模型、最小二乘-支持向量机(LS-SVM)、反向传播神经网络(BPNN)和遗传算法优化的反向传播神经网络(GA-BPNN)模型,从模型对预...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
王丹阳 陈红艳 王桂峰 丛津桥 王向锋 魏学文
【目的】为提高土壤盐分信息定量遥感提取精度,准确掌握土壤盐渍化程度与分布。【方法】选择垦利区黄河口镇集中连片的重度盐渍土区域为试验区,于2018年4月26日—28日采用搭载Sequoia多光谱相机的无人机进行试验区近地遥感图像采集,并进行图像拼接、辐射校正、正射校正和几何校正等预处理;然后基于相关性分析、灰色关联度分析筛选土壤盐分的敏感波段,构建并筛选光谱参量;进而分别采用多元线性回归(multivariable linear regression,MLR)、支持向量机(support vector machine,SVM)及偏最小二乘(partial least square,PLS)方法构建土壤盐分定量反演模型,并进行验证与评价;最后基于最佳模型进行试验区土壤盐分的分布反演与分析,并与反距离加权插值结果进行精度比较。【结果】相较相关性分析,通过灰色关联度分析的反演模型精度及显著性均有所提高;对比3种建模方法,SVM模型精度最高,PLS模型次之,MLR模型最低,最佳模型为基于灰色关联度分析筛选变量的支持向量机模型,其建模R~2、RMSE分别为0.820、3.626,验证R~2、RMSE、RPD分别为0.773、4.960、2.200;据此模型反演得到该区域土壤盐分含量为0.323—21.210 g·kg~(-1),平均值为6.871 g·kg~(-1),重度盐渍土占58.094%,与实地调查结果较为一致;反演结果与反距离加权插值结果的误差80%控制在样本盐分含量平均值的20%以内,亦较为相近。【结论】基于无人机多光谱可实现重度盐渍土盐分信息的准确提取。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王韬 张录达 劳彩莲 李军会 赵龙莲 严衍禄
研究了近红外光谱定量分析模型对于样品温度的适应性。以 4 2个不同品种的大豆为实验材料 ,用 2台光谱仪分别独立测定了样品在 5种温度下的近红外光谱。对于 2台光谱仪测定的光谱 ,均依据光谱信息选择部分光谱 ,采用PLS回归法对大豆样品的粗蛋白质和粗脂肪含量分别建立了近红外光谱定量分析模型 ,并以剩余样品对模型进行预测检验。 4个模型的预测结果均表明 :超过 94 %的检验样品的预测相对误差小于 5 % ,说明了预测样品处于 5～ 4 0℃时 ,模型都有较好的预测效果。
关键词：
近红外光谱 PLS回归模型 温度校正
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘广霖 郭焱 劳彩莲 徐兴阳 秦春丽
为实时、准确地获取原位土壤含水量信息，利用可见／近红外光谱技术，分别使用全局偏最小二乘（ＰＬＳ）建模、局部ＰＬＳ建模方法，对田间原位土壤含水量进行快速估测。结果表明：全局ＰＬＳ模型中，其建模集的决定系数（Ｒ～２）、交叉验证均方根误差（ＲＭＳＥＣＶ）分别为０．９４３和１．７５０％，检验集的决定系数（Ｒ～２）、预测均方根误差（ＲＭＳＥＰ）分别为０．９５６和１．２６０％。局部ＰＬＳ模型中，分别比较了选取定标子集的２种方法（欧氏距离法和马氏距离法），采用欧氏距离法和马氏距离法选取定标子集进行建模的Ｒ～２值分别为０．９７４和０．９７９，ＲＭＳＥＰ值分别为０．９７６％和０．９４３％。因此，将可见／近红外光．．．
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
汪紫阳 尹世逵 李颖 李耀翔
探索可见/近红外光谱识别生长锥取得的木材样品的可行性,为野外木材检测提供方法。木材品种涉及东北地区常见的14个树种,木材样品由生长锥南向北方向钻取树木1.3 m胸高处得到,观测木样的可见/近红外光谱并采用导数、对数与平滑处理,运用距离法建立识别模型,测试并分析不同光谱预处理方法对可见/近红外光谱木材识别准确率的影响。结果显示:在不使用平滑处理时,使用一阶导数处理之后的光谱木材树种识别的准确率(96.79%)明显高于二阶导数(78.57%)和三阶导数(75.00%)。在使用导数和平滑处理时,使用二阶导数(98.21%)或三阶导数(98.21%)处理之后的光谱用于识别的准确率略高于一阶导数(97.50%)。单独使用平滑处理不能提高模型预测准确率,单独使用导数处理可以提高模型预测准确率。在最优的参数设置下使用导数和平滑处理时,使用S-G导数平滑(98.42%)和Norris导数滤波(98.57%)的效果无明显差异。
关键词：
木材学 可见/近红外 树种识别 生长锥
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
胡耀华 郭康权 铃木孝范 野口刚 胡西红 佐竹隆显
【目的】明确可见光和近红外光谱快速无污染检测猪肉颜色的可行性。【方法】采用漫反射光纤探头测定真空包装猪肉的光谱,用国际发光照明协会(CIE)规定的亮度(L*)、红度(a*)、黄度(b*)、色相和饱和度对猪肉颜色进行评价。【结果】测得任意厚度真空包装猪肉的可见光谱和近红外光谱,经二阶微分处理,用偏最小二乘法进行回归分析后,所有肉色的相关系数均大于0.83,且预测值与测定值之间无显著差异。【结论】用漫反射光纤探头的可见光和近红外光谱可以预测猪肉肉色,且精度较高。利用可见光和近红外光谱可以实现猪肉颜色的快速无污染检测。
关键词：
猪肉 肉色检测 可见光 近红外光谱
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
李杰 李蒙 傅童成 徐强 肖晶 易自力 王晓玉
为快速分析洞庭湖南荻的生物质品质(可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和纤维素结晶度、聚合度)，以采集的126份种质资源为材料，分别采用2种光谱预处理方法和3种特征光谱筛选方法优化原始光谱，基于不同组合方式优化光谱及原始光谱，结合偏最小二乘法构建近红外光谱分析模型，筛选针对7个品质指标的双重优化模型，基于灰色关联度法对126份种质资源进行工业化潜力评估。结果表明：洞庭湖南荻可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量及纤维素结晶度、聚合度均存在丰富的多样性，且大致呈正态分布，符合近红外建模的要求；基于直接差分法(DD)结合竞争性自适应重加权算法(CARS)优化的PLS模型对南荻可溶物含量的预测结果表现优异，其校正集的均方根误差(RMSEC)为0.27，决定系数(R_C~2)为0.99；交叉验证集的均方根误差(RMSECV)为0.77，决定系数(R~2_(CV))为0.97，预测集的相对分析误差为5.07，相关系数(R_V~2)为0.88；基于DD结合变量组合集群分析混合迭代保留信息变量(VCPA–IRIV)优化的PLS模型在南荻的纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和结晶度、聚合度的预测中表现优异，模型的RMSEC为0.14～10.20,R_C~2为0.98～0.99,RMSECV为0.28～19.46,R~2_(CV)为0.94～0.98,R_V~2为0.87～0.98，相对分析误差(RPD)为4.84～15.65；表明基于双重优化光谱子集建立的近红外光谱模型能较好地预测南荻的生物质品质，且具有较高的稳定性；通过灰色关联度法对126份南荻种质资源进行评估，发现126个样本的工业化利用潜力分数大致呈正态分布，其利用潜力分数的均值为54.4，一级种质资源4个，二级种质资源40个，三级种质资源63个，四级种质资源14个，五级种质资源5个。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
李杰 李蒙 傅童成 徐强 肖晶 易自力 王晓玉
为快速分析洞庭湖南荻的生物质品质(可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和纤维素结晶度、聚合度)，以采集的126份种质资源为材料，分别采用2种光谱预处理方法和3种特征光谱筛选方法优化原始光谱，基于不同组合方式优化光谱及原始光谱，结合偏最小二乘法构建近红外光谱分析模型，筛选针对7个品质指标的双重优化模型，基于灰色关联度法对126份种质资源进行工业化潜力评估。结果表明：洞庭湖南荻可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量及纤维素结晶度、聚合度均存在丰富的多样性，且大致呈正态分布，符合近红外建模的要求；基于直接差分法(DD)结合竞争性自适应重加权算法(CARS)优化的PLS模型对南荻可溶物含量的预测结果表现优异，其校正集的均方根误差(RMSEC)为0.27，决定系数(R_C~2)为0.99；交叉验证集的均方根误差(RMSECV)为0.77，决定系数(R~2_(CV))为0.97，预测集的相对分析误差为5.07，相关系数(R_V~2)为0.88；基于DD结合变量组合集群分析混合迭代保留信息变量(VCPA–IRIV)优化的PLS模型在南荻的纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和结晶度、聚合度的预测中表现优异，模型的RMSEC为0.14～10.20,R_C~2为0.98～0.99,RMSECV为0.28～19.46,R~2_(CV)为0.94～0.98,R_V~2为0.87～0.98，相对分析误差(RPD)为4.84～15.65；表明基于双重优化光谱子集建立的近红外光谱模型能较好地预测南荻的生物质品质，且具有较高的稳定性；通过灰色关联度法对126份南荻种质资源进行评估，发现126个样本的工业化利用潜力分数大致呈正态分布，其利用潜力分数的均值为54.4，一级种质资源4个，二级种质资源40个，三级种质资源63个，四级种质资源14个，五级种质资源5个。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
吴傲琳 钟正浩 于松 眭晓超 姚晓 邹立 王涛 边昌伟 江文胜
追踪和把握黄河口海域的营养盐分布和历史变化，不仅是西北太平洋边缘海域生源要素地球化学循环的关键内容，而且对区域富营养化和环境质量监管、污染综合整治具有重要意义。本研究延续该海域的营养盐及相关环境要素的现状调查，整理近20年的历史资料，分析黄河口营养盐组成和结构的发展趋势，揭示黄河口营养盐现状的主要影响因素。结果显示，溶解无机氮(DIN)、活性磷酸盐(DIP)和硅酸盐浓度总体由黄河口分别向北和向东南逐渐降低，但其组成和分布的时空差异较大，河口口门外出现异常高值；硝酸氮是DIN的主要组分，各组分相对贡献变化较大，都出现超过80%贡献率的状况；氮磷比(N/P)较高，最低为43.7。近20年黄河口海域DIN变化大致分为3段，2006年前逐渐增加到最高浓度(60μmol/L)，到2009年逐渐降至30μmol/L，之后到2023年在浓度小于30μmol/L的范围内波动；DIP浓度在2005年和2013年出现峰值，2006—2008年浓度较高，其他年度浓度较低。除2000年，黄河口N/P不低于25,2010年以来呈现持续升高的趋势。主成分分析结果表明，营养盐组成能显著表征黄河口水质特征。黄河口海域营养盐组成和分布的极不均匀性以及高N/P，使得黄河口水环境质量情势严峻。
关键词：
黄河口 营养盐 组成和结构 历史变化
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
王彬 王巧华 肖壮 李理 马逸霄 杨朋
利用可见-近红外光谱技术,选取湖北地区同一品种不同饲养环境下的鸡蛋,提取鸡蛋的光谱透射率(500900nm),利用标准正态变量变换对光谱数据进行预处理,结合竞争性自适应重加权与主成分分析对光谱数据进行二次降维,并将提取的特征信息输入增强回归树算法,建立鸡蛋土洋种类鉴别模型,模型的训练集和测试集判别正确率分别为98.33%和97.00%。结果表明,应用基于可见-近红外光谱及增强回归树方法,针对同一母鸡品种但不同饲料产出的土洋鸡蛋的种类鉴别是可行的。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
代芬 洪添胜 罗霞 洪涯 李岩
以砂糖橘为对象,建立基于可见-近红外光谱的砂糖橘总酸含量的无损检测方法。试验采集170个完整砂糖橘的500～2 500nm漫反射光谱,然后采用滴定法测定总酸含量。采用Sym8小波变换对光谱进行去噪预处理,并采用连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)结合间隔偏最小二乘法(interval partialleast squares,iPLS)优选波长,最终建立BPNN和偏最小二乘法(partial least squares method,PLS)总酸预测模型。结果表明:砂糖橘光谱的小波去噪方法产生的信噪比均值SNR=175.291 1,去噪信号与...
[期刊] 草业科学
[作者]
代露茗 郭涛 史艳丽 李飞 贾倩民 王芳彬
无芒雀麦(Bromus inermis)具有丰富的营养价值。近红外光谱技术(NIRS)具有快速、高效和无损等优点，本研究利用NIRS和改良偏最小二乘法(MPLS)，结合湿化学分析方法分析了101份无芒雀麦样品中K、Ca、P、Mg、Fe、Al和Mn元素含量。结果表明：所建立的预测模型中，K、P、Fe和Al的外部验证相对分析误差(RPD)较高，分别为2.60、2.88、4.60和2.68，说明预测准确性较高，可以替代传统分析方法来预测无芒雀麦中K、P、Fe和Al含量；Ca和Mg的RPD值为2.37和2.38，预测精度较弱，能够在样品数量较大时粗略预测含量来进行样品筛选；Mn的RPD值较低，为1.93，预测效果较差，预测值与实测值的误差较大。
关键词：
无芒雀麦 元素含量 NIRS 预测模型
[期刊] 中国水产科学
[作者]
王保良 董秀强 纪毓鹏 薛莹 张崇良 徐宾铎
为探究不同时空尺度下黄河口及其邻近水域鱼类群落谱系结构的分布格局以及多样性的维持机制,根据2013年6月、7月、8月、10月和2014年2月、4月和5月在黄河口及其邻近水域开展的7个航次的鱼类资源调查数据,基于鱼类系统发育关系,分别以各月份黄河口及其邻近水域的鱼类群落、全年和不同月份在各个站位上出现的鱼类为目标群落,应用净亲缘关系指数分析了该海域鱼类群落谱系结构的时空变化,并探讨了影响群落构建的主要因素。结果表明,在黄河口及其邻近水域,鱼类群落谱系结构在2月、4月呈现发散状态,竞争排斥可能是影响鱼类群落构建的主导因素;在其他月份均为谱系聚集状态,生境过滤可能是鱼类群落构建的主导因素。在站位尺度上,从全年来看,入海口处的站位点鱼类群落呈现为谱系发散,竞争排斥起着主导作用,而其他站位鱼类群落谱系结构表现为谱系聚集,生境过滤为主要驱动因素;在各月份中,站位间鱼类净亲缘关系指数变化较小,除2月和4月外,各月份中多数站位上鱼类群落表现为谱系聚集,生境过滤起着主导作用。不同时空尺度下,黄河口及其邻近水域鱼类群落有不同的物种组成和谱系结构;在较大时空尺度下,生境过滤对鱼类群落谱系结构起主导作用,而在较小时空尺度下竞争排斥则是主要影响因素。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
吴金卓 孔琳琳 李颖 徐浩凯 林文树
为探寻采用近红外光谱技术在野外快速测定土壤全氮和碱解氮含量的方法，采集土壤光谱信号，结合偏最小二乘法和主成分分析法，分别建立土壤全氮和碱解氮含量测定的定标模型。结果表明，采用ＰＬＳ方法建模时，土壤全氮和碱解氮含量测定定标模型的精度较高。为提高模型的预测精度，采用多元散射校正、标准归一化、基线校正、卷积平滑和小波变换５种方法对光谱信号进行预处理，当用小波变换法对光谱信号进行去噪处理，并与ＰＬＳ方法结合时，模型的预测精度最高，土壤全氮样品校正模型的相关系数为０．８３８ ５，均方根误差为０．１５３ １，对应验证模型的相关系数为０．７５４ ９，均方根误差为０．１８４ ２，校正集和验证集土壤全氮含量预测．．．
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