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基于无人机光谱分析的农田检测系统应用研究 预览
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作者 邓文雯 《农机化研究》 北大核心 2020年第7期119-124,共6页
为充分优化当前农田管理的现代化水平、提升农田检测管理的智能化步伐,对无人机农田检测系统进行系统设计研究。以光谱分析和计算机遥感技术为指导,明确无人机飞行进行农田检测的基本原理及核心要素,建立了基于无人机光谱分析的农田信... 为充分优化当前农田管理的现代化水平、提升农田检测管理的智能化步伐,对无人机农田检测系统进行系统设计研究。以光谱分析和计算机遥感技术为指导,明确无人机飞行进行农田检测的基本原理及核心要素,建立了基于无人机光谱分析的农田信息系统检测理论模型,并进行了软件系统设计和硬件采集检测装置配备。同时,在光谱分析常见作物所属波段性能数据库的基础上,进行检测系统应用试验,结果表明:以作物光谱原值相关性0.80为标准,选择光谱系列变换数值作为该系统对多光谱反应敏感程度的衡量指标,依次排序为原值R最大,1/R次之,1/lgR居中, lgR和1/lgR反应最为迟钝,对各作物对光感应强度理解提供一定参照;该检测系统对于不同作物信息的检测,可保证整体识别准确率达94%以上,对农田检测系统的改善有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 检测管理 光谱分析 理论模型 数据库 识别准确率 农田
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莱州湾南岸土壤全盐量空间分布及其高光谱反演研究
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作者 张丽霞 吕兰颂 +1 位作者 邓振利 于庆 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1034-1040,共7页
滨海地区海水入侵易造成土壤盐渍化等生态环境问题,莱州湾沿岸是我国海水入侵最为典型的地区。以莱州湾南岸作为研究区,利用便携式高光谱仪获得样本点土壤的实测高光谱数据,并测得该区域样本点的土壤全盐量。采用地统计学与GIS相结合的... 滨海地区海水入侵易造成土壤盐渍化等生态环境问题,莱州湾沿岸是我国海水入侵最为典型的地区。以莱州湾南岸作为研究区,利用便携式高光谱仪获得样本点土壤的实测高光谱数据,并测得该区域样本点的土壤全盐量。采用地统计学与GIS相结合的方法对全盐量的空间分布特征进行分析,并将经过预处理的高光谱原始测量数据进行一阶、二阶微分变换,连续统去除等变换,建立各种高光谱数据与土壤盐分数据之间的偏最小二乘法回归模型,对比建模及验证结果得到最为精确地土壤全盐量估算模型。结果表明,莱州湾南岸全盐量呈带状分布,呈现东北高西北低的空间分布格局;利用反射率一阶微分建立的偏最小二乘模型对全盐量估算的效果最好,模型决定系数可达到0.904,均方根误差为623.274,建立的模型可较好地反演土壤的全盐量。 展开更多
关键词 环境工程学 土壤全盐量 空间分布 光谱分析 反演估测
基于无人机光谱分析的农田监测系统应用 预览 被引量:1
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作者 张乐春 《农机化研究》 北大核心 2019年第7期222-225,共4页
农田监测可以获取作物的生长状态,是农艺管理操作的依据。传统的农田监测由人工完成,效率和准确性较低,无法满足现代化农业的要求。以无人机为平台的遥感技术应用于农田信息监测中,能有效地解决这个问题。高光谱遥感具有连续的光谱,通... 农田监测可以获取作物的生长状态,是农艺管理操作的依据。传统的农田监测由人工完成,效率和准确性较低,无法满足现代化农业的要求。以无人机为平台的遥感技术应用于农田信息监测中,能有效地解决这个问题。高光谱遥感具有连续的光谱,通过光谱分析可以得到农田作物的完整信息。为此,设计了基于无人机光谱分析的农田监测系统,利用无人机搭载的光谱仪拍摄水稻田的高光谱影像,基于多个光谱参数建立估算叶绿素含量(SPAD)的回归模型。结果表明:4个光谱参数与建模样本SPAD值的回归分析都达到显著水平,以DR526和SDy建立的模型精确度较高。综合考虑决定系数和斜率值,将SDy作为文中SPAD值的最佳估算参数,可为精准农业的发展提供技术支撑。 展开更多
关键词 无人机 光谱分析 农田 叶绿素含量 估算
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推扫式高光谱相机自动调焦 预览
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作者 魏桂华 肖亮(指导) 郑志忠 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期450-457,共8页
自动调焦方法已被广泛应用到各种光学仪器中。为了解决推扫式高光谱相机自动调焦问题,提出了一种利用基于四元数小波变换的光谱质量评价函数估计相机焦距的方法。首先将推扫线上单行光谱数据顺序排列成一个二维矩阵,利用四元数小波变换... 自动调焦方法已被广泛应用到各种光学仪器中。为了解决推扫式高光谱相机自动调焦问题,提出了一种利用基于四元数小波变换的光谱质量评价函数估计相机焦距的方法。首先将推扫线上单行光谱数据顺序排列成一个二维矩阵,利用四元数小波变换对光谱像元矩阵进行分解得到低频和高频4个子带。通过对低频和高频的幅值和相位信息构造光谱质量评价函数,指导相机自动调焦。调焦过程中,利用自动调焦机构按一定步长旋转镜头,计算不同离焦状态下的光谱质量指标值,拟合光谱质量指标值与镜头伸缩量之间的高斯分布函数,最终估算最佳调焦量。实验表明,提出的光谱质量评价函数灵敏度高、准确度强。该调焦方法仅利用单行光谱数据进行调焦,调焦准确。 展开更多
关键词 光谱相机 光谱分析 评价函数 调焦系统 小波变换
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纳米拉曼影像在肿瘤诊疗中的应用
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作者 李鑫 李杨杨 +2 位作者 刘凤永 周民 王茂强 《中华核医学与分子影像杂志》 CAS 北大核心 2019年第4期241-243,共3页
拉曼光谱可被具有表面增强拉曼散射效应的纳米粒子(SERS-NPs)放大,通过SERS-NPs可实现对拉曼信号的增强,实现肿瘤的高分辨率成像。SERS-NPs具有高度分子特异性和灵敏度等特点,在肿瘤诊疗中展现出良好的应用前景。该文从SERS-NPs的优势... 拉曼光谱可被具有表面增强拉曼散射效应的纳米粒子(SERS-NPs)放大,通过SERS-NPs可实现对拉曼信号的增强,实现肿瘤的高分辨率成像。SERS-NPs具有高度分子特异性和灵敏度等特点,在肿瘤诊疗中展现出良好的应用前景。该文从SERS-NPs的优势、肿瘤诊疗应用及相关研究等方面进行综述。 展开更多
关键词 光谱分析 拉曼 诊疗纳米医学 肿瘤 发展趋势
基于近红外光谱技术的废弃油脂酸值的快速检测方法研究 预览
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作者 卢美贞 彭礼波 杨海清 《化工时刊》 CAS 2019年第10期21-23,28共4页
快速检测生物柴油原料(废弃油脂)的酸值对生物柴油生产制造具有重要意义。本研究利用近红外光谱分析技术建立了废弃油脂酸值的预测模型,分别采用滑动平均法(Moving Average,MA)、均值归一化法(Mean Normalization,MN)、标准正态变量法(S... 快速检测生物柴油原料(废弃油脂)的酸值对生物柴油生产制造具有重要意义。本研究利用近红外光谱分析技术建立了废弃油脂酸值的预测模型,分别采用滑动平均法(Moving Average,MA)、均值归一化法(Mean Normalization,MN)、标准正态变量法(Standard Normal Variate,SNV)和基线偏置校正法(Baseline Offset Correction,BOC)对原始光谱进行预处理,相应的交叉校验决定系数均大于0.694。应用潜变量神经网络建模法对未知酸值样品进行预测,结果表明,应用近红外光谱分析技术,可实现对废弃油脂酸值的快速测定。 展开更多
关键词 生物柴油 酸值 光谱分析 人工神经网络
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谷物联合收割机收获小麦含杂率高光谱反演研究 预览
7
作者 陈满 倪有亮 +2 位作者 金诚谦 徐金山 袁文胜 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第14期22-29,共8页
为了实现机械化收获小麦含杂率的快速检测,以金大丰4LS-7型自走式稻麦联合收割机收获的小麦样本为研究对象,利用ASD FieldSpec 4 Wide-Res型地物光谱仪获取小麦样本的原始光谱,经数学变换获得光谱原始反射率(raw spectral reflectance,R... 为了实现机械化收获小麦含杂率的快速检测,以金大丰4LS-7型自走式稻麦联合收割机收获的小麦样本为研究对象,利用ASD FieldSpec 4 Wide-Res型地物光谱仪获取小麦样本的原始光谱,经数学变换获得光谱原始反射率(raw spectral reflectance,REF)和光谱反射率倒数的对数(inverse-log reflectance,LR)2种光谱指标。通过主成分分析法(principal component analysis,PCA),利用贡献率高的成分的权值系数,优选出不同指标的小麦样本光谱的特征波长,并采用最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LS-SVM)构建了基于不同指标的小麦样本含杂率的反演模型,在此基础上对反演结果进行精度验证和比较。试验结果表明:建立的含杂率反演模型的建模决定系数均大于0.9,验证决定系数均大于0.85,均方根误差均小于0.29,相对分析误差均大于2,模型具有较强的拟合效果和预测能力;利用REF光谱数据指标建立的反演模型的反演效果优于LR光谱数据指标。该文建立的机械化收获小麦样本含杂率光谱反演模型能够实现含杂率的精准识别,可为后续构建便携式含杂率光谱检测仪提供参考,有助于客观、定量地表征机械化收获的小麦含杂率,为机械化收获的小麦的快速检测提供新途径。 展开更多
关键词 农作物 光谱分析 模型 谷物联合收获机 含杂率 主成分分析 最小二乘支持向量机 光谱
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基于相关子空间的双峰发射线光谱特征提取与分析 预览
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作者 屈彩霞 杨海峰 +3 位作者 蔡江辉 罗阿理 张继福 聂瑶瑶 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1677-1682,共6页
低分辨率天体光谱中呈现的双峰发射线轮廓可能反映着比较珍稀的物理现象,如双活动星系核(AGNs)、双超大质量黑洞(SMBH)、喷流云与窄线区的相互作用,也可能是光谱处理过程产生的低质量特征线。双峰发射线轮廓一般由2个或2个以上的波峰构... 低分辨率天体光谱中呈现的双峰发射线轮廓可能反映着比较珍稀的物理现象,如双活动星系核(AGNs)、双超大质量黑洞(SMBH)、喷流云与窄线区的相互作用,也可能是光谱处理过程产生的低质量特征线。双峰发射线轮廓一般由2个或2个以上的波峰构成,对该特征进行提取并分析,可作为双AGN、星系对、双黑洞等稀有天体更有效的搜寻依据,从而有助于更深入地研究星系乃至宇宙的形成与演化。提出一种新的基于相关子空间的双峰发射线特征提取与分析方法,主要工作分为以下三部分:首先利用稀疏差异因子δ度量双峰发射线光谱中属性差异程度,利用KNN方法约束参与稀疏差异因子计算的光谱范围,在此基础上,针对LAMOST低分辨率光谱给出基于相关子空间的特征提取方法;其次,为了验证稀疏差异因子σ以及KNN的输入参数k对双峰发射线光谱的适应性,选择LAMOST双峰发射线光谱样本及普通星系光谱数据,红移范围z<0.3(确保Hα,Hβ,[OⅢ]λλ4959,5007,[NⅡ]λλ6548,6584,[SⅡ]λλ6717,6731等发射线落在LAMOST波长覆盖范围),获得训练集光谱总数332+332(正负样本)条,并借助人眼检查分析该方法中的两个参数:k和δ阈值α对结果的影响,实验表明,当k=18,α=0.6时,相关属性分布较密集且稀疏点较少,结果比较理想;最后,对332条双峰发射线光谱特征子空间所在的波长区间、双峰红/蓝移间隔、双峰线强比等进行了理论分析、测量及人眼认证的基础上,给出了基于相关子空间的双峰发射线特征表述。此外,从双峰特征子空间上不同的发射线激发机制([OⅢ]/[NⅡ]/[SⅡ]等禁线、Hα、Hβ等氢线)及相关特征子空间上线强关系等角度,对样本中双峰轮廓进行了分析。 展开更多
关键词 双峰发射线 相关子空间 郭守敬望远镜(LAMOST) 光谱分析
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基于RED-NIR的主动光源叶绿素含量检测装置设计与试验 预览
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作者 孙红 邢子正 +3 位作者 张智勇 龙耀威 李民赞 ZHANG Qin 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第B07期175-181,296共8页
为了无损和高效地检测作物叶绿素含量,设计了一种采用主动光源的双波长便携式叶绿素含量检测装置,获取作物在红色范围660nm附近的光谱深吸收和近红外850nm附近的光谱强反射特征。采集作物叶片的反射光信号,经转换、调制和放大后,利用灰... 为了无损和高效地检测作物叶绿素含量,设计了一种采用主动光源的双波长便携式叶绿素含量检测装置,获取作物在红色范围660nm附近的光谱深吸收和近红外850nm附近的光谱强反射特征。采集作物叶片的反射光信号,经转换、调制和放大后,利用灰度标准板拟合反射率,660nm和850nm拟合的校正模型R2分别为0.993、0.979。光源稳定性与抗干扰性测试结果显示,660nm和850nm光源的稳定性均方差分别为0.0079和0.0044,误差率分别为2.378%和1.223%;抗干扰性的均方差分别为0.0099和0.0187,误差率分别为2.000%和4.360%。通过叶绿素浸提溶液配比,设计了叶绿素梯度与双波长反射率的相关性试验,结果显示,660nm和850nm与叶绿素浓度相关系数分别为-0.919和0.272。660nm附近叶绿素对光谱有深吸收的特征,将其作为主要测试波长;850nm附近是叶片结构和以环境光学响应为主,反射光与叶绿素相关性不强,将其作为检测的参比波长。以田间玉米苗期植株为试验对象,利用双波长采集作物反射率,计算归一化植被指数(NDVI)、差值植被指数(DVI)、比值植被指数(RVI)和土壤调整型植被指数(SAVI),其与SPAD仪器测量值的相关系数r分别为0.892、0.846、0.867、0.883。基于NDVI、DVI、RVI和SAVI建立SPAD多元线性回归模型,其决定系数R2为0.831。利用该装置提供的模型嵌入功能导入诊断模型可直接输出叶绿素诊断结果,为作物叶绿素含量快速检测提供支持。 展开更多
关键词 叶绿素含量 光学检测 主动光源 植被指数 光谱分析
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基于CARS-MIV-SVR的库尔勒香梨可溶性固体含量预测方法 预览
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作者 朱晓琳 李光辉 张萌 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3547-3552,共6页
为了实现库尔勒香梨依据可溶性固体含量(SSC)分级定等和按质论价,推动采后处理向标准化、产业化方向健康发展,利用高光谱成像技术研究出了一种快速、有效、无损检测库尔勒香梨SSC的方法。以表面无损伤的157个库尔勒香梨作为研究样本,应... 为了实现库尔勒香梨依据可溶性固体含量(SSC)分级定等和按质论价,推动采后处理向标准化、产业化方向健康发展,利用高光谱成像技术研究出了一种快速、有效、无损检测库尔勒香梨SSC的方法。以表面无损伤的157个库尔勒香梨作为研究样本,应用高光谱成像采集系统获取400~1 000nm波长范围内高光谱图像并用ENVI5.3软件提取感兴趣区域(ROI),获得高光谱数据。采用Kennard-Stone(KS)样本集划分方法将全部样本按照2∶1的比例划分为校正集(105)和预测集(52)。对比标准变量变换(SNV)、多元散射校正(MSC)、一阶导数(FD)和二阶导数(SD)等数据预处理方法对建模精度的影响,最终选用SNV方法对光谱曲线进行平滑去噪。该研究提出竞争性自适应重加权算法与平均影响值算法的组合算法(CARS-MIV)选择特征波长。在竞争性自适应重加权算法(CARS)方法中,建模样本由蒙特卡罗算法随机选择生成,变量回归系数会随之发生变化,因而回归系数的绝对值不能全面反映变量重要性,从而影响模型检测精度。为降低这种影响,应用平均影响值(MIV)算法对选出的自变量进行二次筛选,筛选出相关性较大的变量用以建模分析,并与CARS、连续投影算法(SPA)、蒙特卡罗无信息变量消除算法(MCUVE)等经典特征波长选择算法进行比较。最后分别以全波长(FS)光谱信息和四种特征波长选择方法得出的光谱信息作为输入矢量,应用支持向量回归(SVR)建立库尔勒香梨可溶性固体含量定量预测数学模型,以校正集相关系数(Rc)、校正集均方根误差(RMSEC)、预测集相关系数(Rp)和预测集均方根误差(RMSEP)四个参数来评估模型的预测精度。比较分析发现,CARS-MIV-SVR模型效果最佳,校正集相关系数(Rc)为0.985 94,预测集相关系数(Rp)达到0.946 31,校正集和预测集均方根误差分别为0.185 85和0.403 33。结果证明:CARS-MIV特征波长选择方法能够有 展开更多
关键词 光谱分析 可溶性固体含量 变量选择 竞争性自适应重加权算法与平均响应值算法的组合 支持向量回归
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露天采矿设备发动机机油光谱分析技术原理与应用 预览
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作者 李晓勇 《露天采矿技术》 CAS 2019年第2期29-33,共5页
露天采矿设备由于其运行环境十分恶劣,发动机磨损故障尤为频繁。介绍了露天采矿设备发动机机油光谱分析技术原理,应用光谱分析技术,检测悬浮或溶解于发动机机油中的磨粒或污染物的化学成分及其相对浓度,可判断出发动机内部零件的磨损状... 露天采矿设备由于其运行环境十分恶劣,发动机磨损故障尤为频繁。介绍了露天采矿设备发动机机油光谱分析技术原理,应用光谱分析技术,检测悬浮或溶解于发动机机油中的磨粒或污染物的化学成分及其相对浓度,可判断出发动机内部零件的磨损状态和磨损部位,从而达到预防和排除发动机异常磨损故障的目的。 展开更多
关键词 采矿设备 发动机 磨损 光谱分析
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响应面法优化Fenton预处理精细化工废水 预览
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作者 谢慧娜 嵇斌 +2 位作者 李杰 王亚娥 赵炜 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1419-1426,共8页
甘肃省某精细化工企业实际生产废水成分复杂、有机物含量高、可生化性差,为满足后续生化工艺需求,急需开展适宜的预处理技术研究.采用Fenton氧化工艺对该企业废水进行预处理,在单因素试验基础上,以初始pH、H2O2投加量、 n (H2O2)∶ n (F... 甘肃省某精细化工企业实际生产废水成分复杂、有机物含量高、可生化性差,为满足后续生化工艺需求,急需开展适宜的预处理技术研究.采用Fenton氧化工艺对该企业废水进行预处理,在单因素试验基础上,以初始pH、H2O2投加量、 n (H2O2)∶ n (Fe^2+)、反应时间为考察因素,COD Cr 去除效果为响应值,构建响应曲面模型,分析4个独立因素及各因素之间的交互作用对COD Cr 去除效果的影响;同时,对反应过程进行表观反应动力学分析,采用紫外光谱及傅立叶变换红外光谱分析废水有机物结构变化,探究该反应过程机理.结果表明:①废水预处理的最佳工艺条件为初始pH 4、H2O2投加量8 mL/L、 n (H2O2)∶ n (Fe^2+) 12、反应时间88 min,废水COD Cr去除率达30.15%;模型的实际运行结果与预测值接近,模型可靠.②Fenton氧化降解该精细化工废水中有机物途径复杂,难以通过单一的底物模型进行拟合.③Fenton氧化能有效降解废水中不饱和有机物,但出水中仍含有酰胺类、不饱和醛类和芳香类化合物.研究显示,Fenton预处理能有效降解废水中难降解有机物,但出水仍未达到后续生化处理要求,还需进一步优化或与其他预处理工艺组合. 展开更多
关键词 FENTON氧化法 精细化工废水 响应面 反应动力学 光谱分析
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基于光谱分析和综合阈值的FY-3/MERSI云检测 预览
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作者 樊建勇 陈兴鹃 +1 位作者 聂志强 李翔翔 《气象与减灾研究》 2019年第1期9-15,共7页
云检测是卫星遥感影像应用中的重要环节。为了获取FY-3中分辨率光谱成像仪(Medium Resolution Spectral Imager,MERSI)传感器精确的云掩膜数据,在分析云与植被、水体、裸露地表等地物在不同波段光谱差异的基础上,结合FY-3/MERSI数据的... 云检测是卫星遥感影像应用中的重要环节。为了获取FY-3中分辨率光谱成像仪(Medium Resolution Spectral Imager,MERSI)传感器精确的云掩膜数据,在分析云与植被、水体、裸露地表等地物在不同波段光谱差异的基础上,结合FY-3/MERSI数据的通道特性,构建基于多光谱和综合阈值的云检测算法。采用热红外通道亮温( CH 5)检测出高云,使用云检测指数(Normalized Cloud Detection Index, I NCD )和可见光波段反射率( CH 3)检测中低云。利用江西地区的FY-3/MERSI数据进行应用,将检测结果与其他算法、人机交互解译结果进行了对比分析。结果表明,该算法对FY-3/MERSI影像上的云区具有较好的检测效果,同时利用地面气象观测资料进行验证,检测精度均高于88%,能够满足当前云检测精度需求。 展开更多
关键词 MERSI 云检测 光谱分析 云检测指数
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胶州湾滨海湿地土壤溶解性有机碳淋溶特征 预览
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作者 郗敏 刘姝红 +2 位作者 张艳艳 李悦 孔范龙 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2019年第1期16-22,共7页
[目的]在山东省青岛市胶州湾滨海湿地采集光滩、碱蓬、芦苇和米草4种不同植被类型土壤,探究滨海湿地土壤溶解性有机碳淋溶特征。[方法]通过室内土柱淋溶试验,测定土壤淋出液溶解性有机碳(DOC)浓度,利用紫外—可见分光光度法对土壤淋出液... [目的]在山东省青岛市胶州湾滨海湿地采集光滩、碱蓬、芦苇和米草4种不同植被类型土壤,探究滨海湿地土壤溶解性有机碳淋溶特征。[方法]通过室内土柱淋溶试验,测定土壤淋出液溶解性有机碳(DOC)浓度,利用紫外—可见分光光度法对土壤淋出液DOC结构进行分析。[结果]土壤淋出液DOC浓度随土层深度增加而增加;芦苇湿地的土壤淋出液DOC浓度最高,为23.12mg/L,其次分别为碱蓬湿地,米草湿地和光滩湿地,分别为15.22mg/L,14.44mg/L与8.38mg/L。4种土壤淋出液DOC光谱特征值存在一定的差异性,碱蓬湿地土壤淋出液DOC的芳香性和腐殖化程度最高,米草湿地土壤淋出液DOC的分子量和团聚化最大;随土层深度的增加土壤淋出液DOC的芳香性、腐殖化程度增大,分子量以及团聚化程度逐渐减小。[结论]植被残体的分解以及土壤的解吸附能力的差异是造成不同土层土壤淋出液DOC浓度差异的主要原因;而植被类型是影响土壤淋出液DOC结构变化的关键因素。 展开更多
关键词 滨海湿地 土壤溶解性有机碳 淋溶 解吸附 光谱分析
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激光钻探的应用前景 预览
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作者 李进喜 程远秋 《中国锰业》 2019年第4期8-10,共3页
探讨激光钻探在金属探矿方面的可行性,其原理是利用激光的强能量迅速让岩石气化,在孔口用光谱分析仪捕捉高温气体,分析其中的元素含量,配合激光测深技术和计算机自动处理技术,迅速得出各深度的元素含量,从而摸清地下资源分布情况。金属... 探讨激光钻探在金属探矿方面的可行性,其原理是利用激光的强能量迅速让岩石气化,在孔口用光谱分析仪捕捉高温气体,分析其中的元素含量,配合激光测深技术和计算机自动处理技术,迅速得出各深度的元素含量,从而摸清地下资源分布情况。金属矿的激光钻探技术在国际上尚属空白,如果该项技术走向应用将使世界探矿模式走向一个新的台阶。 展开更多
关键词 激光 钻探 光谱分析 应用前景
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铜铅胁迫下玉米叶片弱光谱信息的LD-CR-SIDSCAtan探测模型 预览
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作者 张超 杨可明 +3 位作者 王敏 高鹏 程凤 李燕 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2091-2099,共9页
农作物在受到重金属污染以后,会破坏本身的组织细胞结构和叶绿素含量,从而影响农作物的新陈代谢和健康状况。人和动物如果食用了污染的农作物以后,会有致命的伤害。高光谱遥感目前被广泛应用于监测农作物受重金属污染的程度。重金属污... 农作物在受到重金属污染以后,会破坏本身的组织细胞结构和叶绿素含量,从而影响农作物的新陈代谢和健康状况。人和动物如果食用了污染的农作物以后,会有致命的伤害。高光谱遥感目前被广泛应用于监测农作物受重金属污染的程度。重金属污染下的农作物叶片的光谱变化很微小,传统的监测方法和常规的光谱特征参数很难将光谱之间的微弱差异区别开,目前高光谱遥感应用是研究的重点和难点。通过设置不同浓度的Cu^2+和Pb^2+胁迫下玉米盆栽实验,采集玉米叶片的光谱数据、叶绿素的相对含量以及重金属Cu^2+和Pb^2+的相对含量。提出了包络线去除(CR)、光谱相关角(SCA)、光谱信息散度(SID)以及正切函数(Tan)和兰氏距离(LD)相结合的LD-CR-SIDSCAtan模型,将其与传统的光谱测度方法,如光谱相关系数(SCC)、光谱角(SA)、光谱角正切(DSA)、光谱信息散度-光谱相关角正切(SIDSAMtan)、光谱信息散度-光谱梯度角正切(SIDSGAtan)和常规的光谱特征参数,如红边最大值(MR)、绿峰高度(GH)、红边一阶微分包围面积(FAR)、红边一阶微分曲线陡峭度(FCDR)、蓝边(DB)、红谷吸收深度(RD)相比较,验证了该模型的优越性和可行性。并且将LD-CR-SIDSCAtan模型应用于不同浓度下Cu^2+和Pb^2+胁迫的玉米叶片的整体波形和子波段的光谱差异信息的测度上。结果表明,LD-CR-SIDSCAtan模型实现了重金属Cu2+和Pb2+污染的定性分析,能够测度光谱相关系数达到0.99以上的相似光谱之间的差异信息,波形差异信息与叶片测得的叶绿素相对含量和重金属Cu^2+和Pb^2+相对含量显著相关,也分别找到了重金属Cu^2+和Pb^2+胁迫下的光谱响应波段。在测度光谱数据的整个波段区间范围,模型值为负值时的光谱差异要比模型值为正值更加明显;在模型值为正值时,如果数值越大,光谱的差异性也越大。因此,随着重金属Cu^2+和Pb^2+浓度的增 展开更多
关键词 光谱遥感 玉米叶片 重金属污染 光谱弱信息 光谱分析
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基于叶绿素叶面分布特征的黄瓜氮镁元素亏缺快速诊断 预览
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作者 石吉勇 李文亭 +4 位作者 胡雪桃 黄晓玮 李志华 郭志明 邹小波 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第13期170-176,共7页
为了快速、无损诊断作物氮(N)、镁(Mg)营养亏缺,该研究提出一种以叶绿素叶面分布特征诊断黄瓜 N、Mg 元素亏缺的方法。在设施栽培模式下精确控制 N、Mg 营养元素的供给,培养黄瓜缺 N、缺 Mg 及对照植株(营养元素正常植株),然后采集对应... 为了快速、无损诊断作物氮(N)、镁(Mg)营养亏缺,该研究提出一种以叶绿素叶面分布特征诊断黄瓜 N、Mg 元素亏缺的方法。在设施栽培模式下精确控制 N、Mg 营养元素的供给,培养黄瓜缺 N、缺 Mg 及对照植株(营养元素正常植株),然后采集对应的高光谱图像并结合化学计量学方法快速、无损检测叶绿素分布。与对照组叶片叶绿素分布相比,缺 N 叶片的叶绿素含量在整个叶面区域偏低,缺 Mg 叶片叶绿素在叶脉之间区域含量偏低。鉴于此,提取叶绿素叶面分布特征(叶片所有像素点对应的叶绿素含量均值及标准差)对 N、Mg 营养元素亏缺进行诊断,对预测集 N、Mg元素亏缺正确诊断率达 90%。研究结果表明叶绿素叶面分布特征可作为一种黄瓜 N、Mg 元素亏缺诊断依据。 展开更多
关键词 叶绿素 光谱分析 模型 分布特征 黄瓜叶片 氮元素 镁元素 光谱成像
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不同贮藏条件对鸡蛋蛋白质二级结构的影响 被引量:1
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作者 魏胜男 李文怡 +3 位作者 杨小龙 蔡锋隆 田雨佳 张建斌 《黑龙江畜牧兽医》 CAS 北大核心 2019年第2期56-59,179共5页
为了研究不同贮藏条件对鸡蛋蛋白质二级结构的影响,试验选择39周龄伊莎褐蛋鸡鸡蛋100枚,分别采用蛋白高度测定仪和傅里叶红外光谱仪测定不同贮藏温度(4℃和16℃)和时间(第1,8,15,22天)的鸡蛋蛋白高度和蛋白质二级结构。结果表明:随着贮... 为了研究不同贮藏条件对鸡蛋蛋白质二级结构的影响,试验选择39周龄伊莎褐蛋鸡鸡蛋100枚,分别采用蛋白高度测定仪和傅里叶红外光谱仪测定不同贮藏温度(4℃和16℃)和时间(第1,8,15,22天)的鸡蛋蛋白高度和蛋白质二级结构。结果表明:随着贮藏时间的延长,鸡蛋的哈氏单位逐渐降低,蛋白质二级结构的含量在不同的贮藏条件下也发生了不同程度的变化;随着贮藏时间的延长,α-螺旋和β-折叠的含量下降,β-转角和无规卷曲含量升高。说明鸡蛋在贮藏期间蛋白质由有序结构转为无序结构,随着哈氏单位的降低,蛋白质二级结构也发生了相应的变化。 展开更多
关键词 鸡蛋 蛋白质 贮藏 哈氏单位 光谱分析 蛋白质二级结构
水华蓝藻粉/低密度聚乙烯复合材料光谱特征与性能反馈研究 预览
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作者 赵冰冰 方艳 +2 位作者 张发宇 武康 汪家权 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3446-3451,共6页
为了解决周期性爆发的巢湖水华蓝藻难以处置的问题,同时改善低密度聚乙烯材料降解周期长的现状,以低密度聚乙烯(LDPE)为基体,以巢湖新鲜水华蓝藻制得的蓝藻粉为生物材料,以马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)为增容剂,以聚乙烯蜡和白油为润... 为了解决周期性爆发的巢湖水华蓝藻难以处置的问题,同时改善低密度聚乙烯材料降解周期长的现状,以低密度聚乙烯(LDPE)为基体,以巢湖新鲜水华蓝藻制得的蓝藻粉为生物材料,以马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)为增容剂,以聚乙烯蜡和白油为润滑剂制备复合材料。设置蓝藻粉含量和增容剂含量2个因素作为实验因素,实验材料按一定比例充分混合后,双螺杆挤出制得了复合材料颗粒,再经过注塑方式获得待测样条。通过紫外-可见光谱扫描(UV-VIS)联合傅里叶变换红外光谱扫描(FTIR)的光谱学方法了解水华蓝藻粉、增容剂和复合材料的光谱学特征,分析复合材料制备过程中的结构变化,能够先决性判断该种实验方法对制备新型生物材料的可行性。并以力学性能测试和扫描电镜(SEM)等方法作为辅助手段,与光谱分析的结果相互反馈,充分分析水华蓝藻粉、增容剂含量对复合材料结构与性能的影响。结果显示:通过紫外可见光谱分析,蓝藻初提液在260和620nm处出现藻蛋白质的特征吸收峰,表明了蓝藻细胞液中藻蛋白的存在,具备作为生物反应材料的基本条件。红外光谱分析可知,蓝藻粉在1 630,1 540和1 440cm-1附近出现特征吸收峰,符合酰胺键的出峰规律,在3 300cm-1附近出现O—H的特征吸收峰,进一步验证了蓝藻粉活性位点的存在;马来酸酐的红外光谱图中,酸酐在1 850和1 740cm-1处出现C=O基的特征峰,环状酸酐中C—O—C的伸缩振动特征峰出现在1 200cm-1附近;而经过反应所得的复合材料红外光谱中,除聚乙烯的特征吸收峰以外,蓝藻粉中的酰胺键和O—H,以及马来酸酐对应得特征吸收峰都已减弱或消失了,基本可以推测马来酸酐与—OH发生了开环酯化反应,马来酸酐在生物复合材料的制备过程中起到了连接两个不同反应体系的作用。而且,通过扫描电镜可直观的看出,蓝藻粉含量增加将会导致 展开更多
关键词 生物材料 光谱分析 性能反馈 增容剂
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太赫兹波技术在电网设备绝缘材料检测中的应用
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作者 周志成 张中浩 +3 位作者 刘建军 梅红伟 高嵩 王黎明 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期216-223,共8页
太赫兹波在绝缘介质中具有良好的穿透性、直线性、抗干扰性,且对人体无害,随着太赫兹波发射和探测技术的成熟,在材料无损检测、光谱分析、航空、医学等领域开始广泛应用。文中阐述了太赫兹波的产生、探测原理,以及太赫兹透射波、反射波... 太赫兹波在绝缘介质中具有良好的穿透性、直线性、抗干扰性,且对人体无害,随着太赫兹波发射和探测技术的成熟,在材料无损检测、光谱分析、航空、医学等领域开始广泛应用。文中阐述了太赫兹波的产生、探测原理,以及太赫兹透射波、反射波在绝缘介质检测中的探测方式;分析了基于时域、频域信号的特征参量对被测物体进行太赫兹成像的原理;最后,综合阐述了太赫兹波在电网设备绝缘材料检测中的应用场景和技术可行性。 展开更多
关键词 太赫兹 绝缘设备 无损检测 成像 光谱分析
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