用偏最小二乘法及傅立叶变换近红外光谱快速检测白酒酒精度

为了得到白酒工业中酒精度的快速检测技术，将偏最小二乘法与傅立叶变换近红外光谱相结合，通过解析白酒样品的近红外光谱图和对光谱进行不同的预处理，结果表明：用最大最小归一化法预处理光谱，光谱范围选择9747.1～7498.3 cm^-1和6102～5446.3 cm^-1，采用内部交叉验证建立模型，决定系数(R²)为99.99%，交互验证均方根差(RMSECV)为0.165%，主成分数为4，此条件下建模效果较好；模型进行验证结果表明预测集相关系数(R²)为99.80%，预测标准偏差(RMSEP)为0.264%，模型的预测效果很好，具有较高的精密度和良好的稳定性，能满足生产中白酒酒精度的快速检测要求。     

基于可见/近红外反射光谱的梨树叶片钾含量的快速测定研究

利用可见/近红外反射光谱定量分析技术对梨树鲜叶钾素含量进行快速测定研究。对150个梨树叶片样本进行光谱扫描,其中120个做建模集,30个做验证集。通过对样品的可见/近红外光谱进行多种预处理,并建立钾素预测模型,探讨了可见/近红外光谱数据预处理对预测精度的影响。结果表明,通过原始光谱与S-G(3)平滑相结合的预处理方法,用17个主成分建立的偏最小二乘法模型最好,其交叉验证集和预测集模型的决定系数(R2)分别为0.722 7和0.679 1,交叉验证均方根误差(RMSECV)为1.171,预测的平均相对误差为6.81%,能高效、快速地预测梨树叶片钾素含量,为梨树钾素快速测定提供了新的手段。     

基于嗅觉可视化和近红外光谱融合技术的海鲈鱼新鲜度评价

为了实现鱼类新鲜度的快速无损检测,该研究尝试利用嗅觉可视化与近红外光谱融合技术对鱼的挥发性盐基氮含量进行预测,从而评价其新鲜度。试验对象选用海鲈鱼,4℃冷藏待测。用主成分分析法对从可视化传感器阵列提取到的特征变量进行降维,用遗传算法结合偏最小二乘法对预处理后的近红外光谱特征变量进行筛选,将降维和筛选后的变量进行特征层融合。用支持向量回归算法分别建立基于嗅觉可视化、近红外光谱和多传感器信息融合技术的挥发性盐基氮含量预测模型。基于嗅觉可视化技术的模型的预测集决定系数R2 p为0.757,均方根误差RMSEP为6.755 mg/100g;基于近红外光谱技术的模型的决定系数R2 p为0.787,均方根误差RMSEP为6.186 mg/100g;而融合模型的决定系数R2 p为0.882,均方根误差RMSEP为4.585 mg/100g,与前两个模型相比,预测更准确。研究结果表明,利用嗅觉可视化和近红外光谱融合技术评价海鲈鱼新鲜度是可行的。     

二维相关光谱结合偏最小二乘法测定牛奶中的掺杂尿素

为了检验牛奶中是否掺杂尿素并将其量化测定,配置含有尿素质量浓度范围为1～20g/L之间40个牛奶样品,以掺杂物尿素浓度为外扰,分别研究了掺杂尿素牛奶的二维相关(近红外-近红外,中红外-中红外,近红外-中红外)光谱特性,在此基础上,分别选择随浓度变化大的4200～4800cm-1和1400～1704cm-1为建模区间,采用偏最小二乘方法建立定量分析模型。研究结果表明:4200～4800cm-1建模分析效果优于1400～1704cm-1建模结果,其交叉验证均方根误差为0.266g/L,对未知样品集预测相关系数达到0.999,预测均方根误差为0.219g/L,这表明所建模型具有较好的预测效果。该方法无需样品处理,成本低,为快速判别牛奶是否掺杂提供了一种新的可能的方法。     

基于近红外光谱土壤水分检测模型的适应性

由于土壤水分的近红外光谱定量分析模型精度依赖于样品状态,故土壤水分定量分析模型的适应性极其重要。以湖北地区的3种土壤为研究对象,利用偏最小二乘法交叉验证建立了处理后样品下的土壤水分分析模型,模型预测值与标准值的决定系数R2为0.9946,交叉验证预测均方差为0.801%,模型预测决定系数R2为0.9919,预测均方差为0.912%;利用主成分分析了未处理土壤样品与处理土壤样品得分图的差异,结果表明定量分析模型对未处理样品的预测精度降低;采用斜率/截距的方法修正了12个未处理样品的模型预测值,预测平均绝对值误差从0.78%降低到0.38%,结果表明斜率/截距校正法能较好的提高近红外光谱土壤水分定量分析模型的适应性。     

基于小波变换的番茄总糖近红外无损检测

分别采用小波消噪、常数偏移消除等11种光谱预处理方法,对番茄总糖含量（质量分数）的近红外光谱进行预处理,通过偏最小二乘法定量校正模型预测值比较得出,小波消噪是适合番茄近红外光谱的最佳预处理方法,小波消噪的总糖质量分数近红外光谱优选区域为11 998.9～6 097.8 cm-1和4 601.3～4 246.5 cm-1,在此光谱区内建立的番茄总糖质量分数偏最小二乘法模型预测值与实测值的相关系数为0.930,内部交叉验证均方差为0.466%,校正标准差为0.469%,预测标准差为0.260%。试验结果表明：小波消噪后建立的近红外光谱模型能准确地对番茄总糖含量进行快速无损检测。     

基于近红外光谱的板栗水分检测方法

含水率是影响板栗贮藏、加工的关键指标之一,该文应用近红外光谱技术对板栗含水率进行快速无损检测。试验对240个板栗样本的带壳光谱和栗仁板栗光谱采用SPXY算法进行样本集划分,利用偏最小二乘法建立含水率定量检测模型,并对微分、多元散射校正、变量标准化等多种预处理方法对建模结果的影响进行比较。结果表明：栗仁和带壳板栗的光谱经一阶微分预处理后所建模型性能最佳,其中栗仁的水分检测模型校正集和验证集的相关系数分别为0.9359和0.8473,校正均方根误差为1.44%,验证均方根误差为1.83%;带壳板栗光谱所建模型校正集和验证集的相关系数分别为0.8270和0.7655,校正均方根误差为2.27%,验证均方根误差为2.35%。受栗壳的影响,带壳板栗光谱模型对含水率的预测精度低于栗仁光谱模型的预测精度。研究表明,近红外光谱分析技术可用于板栗含水率的快速无损检测。     

基于近红外光谱技术的灵芝提取物掺假定量快速无损检测研究

为了探索快速测定灵芝提取物掺假(淀粉)含量的方法,采用近红外光谱扫描掺杂0%、5%、10%、20%、40%、60%、80%淀粉的灵芝提取物,对其光谱进行预处理和波段选择,并结合偏最小二乘法(PLS)建立灵芝提取物掺假定量快速无损检测方法。结果表明,使用多元散射校正(MSC)预处理方法,波数范围8 000~7 500、6 000~5 500和5 000~4 000cm~(-1),主因子数为8时,建立的偏最小二乘法模型的校正决定系数(R_(cal))、校正均方根差(RMSECV)、验证决定系数(R_(val))和验证均方根差(RMSEP)分别为0.9962、0.0249、0.9960和0.0241。运用该模型对验证集样品进行预测并统计分析,可知预测值与实际掺假值之间无显著差异。本研究为灵芝功能食品市场检测提供了方法基础。     

连续投影算法在砂糖橘总酸无损检测中的应用

酸度是评价砂糖橘品质的重要指标之一,为了消除光谱变量间的共线性影响、减少建模变量以提高校正速度,该文应用连续投影算法(SPA)对砂糖橘总酸近红外光谱无损检测模型进行优化。利用连接点修正方法修正近红外光谱,结合学生化残差图和模型回归图剔除异常样本,利用SPXY(sample set partitioning based on joint x-y distances)方法划分样本集,最后利用SPA进行变量选择,比较SPA选择的变量建模和全光谱变量PLS模型的预测效果,并分析橘皮对总酸模型的预测精度的影响程度。     

近红外光谱法快速测定土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量

运用偏最小二乘法(PLS)和人工神经网络(ANN)方法分别建立了0.9 mm筛分风干黑土土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量预测的近红外光谱(NIRS)分析模型。使用偏最小二乘算法建立的碱解氮、速效磷和速效钾校正模型的决定系数R²分别为0.9520、0.8714和0.7300，平均相对误差分别为3.42%、13.40%和7.40%。人工神经网络方法建立的碱解氮、速效磷和速效钾校正模型的决定系数分别为0.9563、0.9493和0.9522，相对误差分别为2.67%、6.48%和2.27%，测试集仿真的相对误差分别为5.44%、16.65%和7.87%。结果表明，人工神经网络方法所建立的校正模型均优于偏最小二乘法所建模型；用近红外光谱分析法预测土壤碱解氮含量是可行的，而速效磷、速效钾模型的测试集样品仿真的相对误差较大，其预测可行性还需做进一步研究。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定土壤中全硫、全磷和全钾

分别采用传统王水消解法和微波消解法处理样品,用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定土壤中全硫、全磷和全钾的含量。该方法简单快捷,检测灵敏度高,线性范围宽,重复性好,准确度高,能同时测定土壤中全硫、全磷和全钾的含量,测定结果准确可靠,重现性及精密度很好,加标回收率在95.1%~100.4%之间。可使分析工作者从传统的分析手续冗繁、耗时的繁重工作中解放出来。     

Determination of total dissolved nitrogen by persulfate oxidation

The alkaline persulfate oxidation, converting all N into nitrate, is an easy and rapid method for determining total dissolved nitrogen. We found indications that atmospheric N is trapped during the oxidation step, which can be impeded by: (1) using always the same type of autoclave bottle and a constant sample volume; (2) minimising the remaining headspace in the bottle; (3) closing the bottle caps tightly for autoclavation; and (4) determining blanks for each test series.     

Spatial variability of total soil carbon and nitrogen stocks for some reclaimed minesoils of southeastern Ohio

Reclamation of drastically disturbed minesoils and subsequent planting of trees and/or grasses can result in a rapid build‐up of carbon (C) in the soil. However, the amount of C sequestered in reclaimed minesoils may vary with the amount of time since reclamation. In this study, we assessed total carbon (TC) and total nitrogen (TN) concentrations for reclaimed minesoils located in northeastern Ohio and characterized by distinct reclamation age chronosequences. Reclaimed minesoils studied were R78G, reclaimed in 1978 and immediately seeded to grass; R82GT, reclaimed in 1982 and immediately seeded to grass and trees were planted 5 years later; and R87G, reclaimed in 1987 and immediately seeded to grass. An unmined site, UMG, was also included as a reference. Our objectives were to evaluate the variability with respect to mean and the spatial variability of pH, bulk density (ρ_b), TC and TN concentrations, and stocks in each reclaimed minesoil. Thirty soil samples were collected at each of the 0–15, 15–30, and 30–50 cm depth. The coefficient of variation (CV) for ρ_b was least, <15 per cent at each site and depth. For TN concentration and stock, CV was moderate, 15–35 per cent, in each field except the UMG where it was high, >35 per cent at 0–15, and 15–30 cm depths. For TC concentration and stocks, CV was high, >35 per cent, across all minesoils and generally increased with depth. The C/N ratio followed the same tend as TC and TN stocks and ranged from 40 per cent to 123 per cent across minesoils. Geostatistical analysis also showed an increase in sample variance with increasing amount of time since reclamation for most soil properties under investigation. Sample variance for TC concentration and stocks also increased with depth in reclaimed minesoils. However, no definite relationship emerged between amount of time since reclamation and the spatial dependence of TC and TN concentrations and stocks. Overall this study showed that reclamation of drastically disturbed minesoils increased the soil C concentration and stocks and reclamation by initially seeding to grasses followed by planting trees was the best management option for speedy accretion of soil C and soil quality enhancement. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

Impact of grazed grassland management on total N accumulation in soil receiving different levels of N inputs

Nitrogen balances and total N and C accumulation in soil were studied in reseeded grazed grassland swards receiving different fertilizer N inputs (100–500 kg N ha^?1 year^?1) from March 1989 to February 1999, at an experimental site in Northern Ireland. Soil N and C accumulated linearly at rates of 102–152 kg N ha^?1 year^?1 and 1125–1454 kg C ha^?1 year^?1, respectively, in the top 15 cm soil during the 10 year period. Fertilizer N had a highly significant effect on the rate of N and C accumulation. In the sward receiving 500 kg fertilizer N ha^?1 year^?1 the input (wet deposition + fertilizer N applied) minus output (drainflow + animal product) averaged 417 kg N ha^?1 year^?1. Total N accumulation in the top 15 cm of soil was 152 kg N ha^?1 year^?1. The predicted range in NH₃ emission from this sward was 36–95 kg N ha^?1 year^?1. Evidence suggested that the remaining large imbalance was either caused by denitrification and/or other unknown loss processes. In the sward receiving 100 kg fertilizer N ha^?1 year^?1, it was apparent that N accumulation in the top 15 cm soil was greater than the input minus output balance, even before allowing for gaseous emissions. This suggested that there was an additional input source, possibly resulting from a redistribution of N from lower down the soil profile. This is an important factor to take into account in constructing N balances, as not all the N accumulating in the top 15 cm soil may be directly caused by N input. N redistribution within the soil profile would exacerbate the N deficit in budget studies.     

方正县土壤全硒空间变异研究

为了明确富硒水稻主产县方正县土壤中全硒的含量、分布等特征,以方正县农业土壤为研究对象,运用地统计学和Arc GIS相结合的方法研究土壤全硒含量的空间异质性和分布格局,并探讨硒浓度变异与土壤理化性质之间的关系。结果表明,土壤全硒含量变异函数符合指数模型,空间异质性指数Q=0.125,说明全硒含量的变异主要由结构性因素引起,空间自相关性较强。用普通克里格法(OK法)绘制全县的土壤全硒分布图,发现研究区绝大多数土壤(69.3%)属于足硒土壤,硒含量高值区出现在研究区中部及西南部,而低值区主要分布在研究区东北部。不同土壤类型中,泥炭土全硒含量最高(0.267 mg·kg-1),而沼泽土全硒含量最低(0.153 mg·kg-1);不同土地利用方式下,稻田土全硒含量(0.230 mg·kg-1)略高于旱地土(0.217 mg·kg-1)。影响土壤全硒含量的主要因素为土壤有机碳、粘粒及粉粒含量。     

土壤总体酶活性指标的初步研究

土壤酶作为土壤生态系统的主要组成部分之一,在营养物质转化、肥力水平提高、污染物清除等方面发挥着重要作用。本文采用长期定位试验地土样,测定了三大水解酶活性,并构建了土壤酶总体活性指标。结果显示:土壤酶活性可明显反映培肥效果的优劣;土壤化学性质与酶活性间呈显著或极显著正相关,揭示出土壤脲酶、转化酶和碱性磷酸酶在一定程度上均可表征土壤肥力水平;构建的土壤总体酶活性指标(Et=sum Xi/X,from i=1 to n Total enzyme activity index)的优点是消除了不同土样酶活性的量纲及大小的影响,且无量纲的最终参数便于比较;计算获得的土壤总体酶活性参数,可更好表征土壤中总体酶活性和肥力水平高低,结果与主成分、聚类分析的相同。     

Topcon影像全站仪在废弃采石场地形测量中的应用

近年来,废弃矿山生态环境问题越来越受到国家的重视,废弃矿山生态恢复逐渐发展为我国城市生态环境建设的重要内容之一,而区域地形测量则是生态恢复的基础.影像全站仪测量技术作为近年来发展的一种新兴地形测量技术,在废弃采石场地形测量中应用较为广泛.在介绍日本Topcon Corporation公司生产的影像全站仪测量技术原理的基础上,以实例实现地形测量及后期成图的全过程.实践证明,影像全站仪测量技术具有操作简单、测量速度快、精度高等优点,特别是影像全站仪测量过程中不需要用棱镜进行光线反射,极大地提高了地形测量的效率,同时对测量人员的安全性也有保障,适用于常规测量难以实现的困难立地地形测量.     

复合肥料中总氮含量测定的能力验证研究

为提升北京市周边地区复合肥料生产企业产品质量,提高企业出厂检验能力,开展生产企业测定复合肥料中总氮含量的能力验证研究.能力验证样品符合均匀性和稳定性要求,总氮含量测定结果采用频率分布统计和稳健Z比分数统计方法进行分析研究.研究结果表明,18家参与能力验证单位的数据集中分布在中位值17.12附近,仅有低频数偏离,本次测定...     

钾肥对苦参生长和生物总碱的影响

采用盆栽试验施K2O量设0、15、60、240 mg/kg 4个水平,研究钾肥对苦参生长、生物总碱含量和生物总碱产量的影响.结果表明,施用钾肥对苦参生长以及苦参总碱含量均有显著促进效应.施K2O 60 mg/kg处理根鲜重、根干重显著高于对照和施K2O 15 mg/kg水平,根鲜重较对照增加14%;根干重增加8.6%;叶绿素含量、苦参总碱含量和苦参总碱产量也显著高于对照,叶绿素总含量较对照增加5.6%;苦参总碱含量增加38.7%;单株苦参总碱产量增加50.5%.钾对单株干重增加效应主要是由于主根干重增加所致;施钾有利于提高叶绿素含量,进而提高苦参总碱含量.获得较高的单株苦参总碱产量适宜的施K2O量是60 mg/kg.