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1.
《科技通报》2017,(6)
城市工业区人居生态环境中地下水重金属含量调查为判断工业区环境受污染程度的关键依据。将高光谱图像看作数据源,通过最小二乘回归分析方法,依据采样数据,分析了重金属离子的光谱特征,构建了地下水重金属含量和高光谱数据的最小二乘回归模型,实现城市工业区人居生态环境中地下水重金属含量的反演。结果表明,针对建模效果,Cu的建模效果最好,判定系数高达0.9766,Pb的建模效果次之,为0.9238,Cr和Zn的判定系数也较高,整体建模效果较好。验证样本中,Cu的判定系数最高,为0.9128,说明该模型对Cu的预测能力最强,Cr、Zn和Pb的判定系数在0.7上下,说明模型对上述重金属的预测能力一般。不管是针对建模样本还是验证样本,所建立模型的均方根误差和相对均方根误差均较低,说明采用构建模型对地下水重金属含量进行反演基本可以得到较大的判定系数,不仅反演效果佳,而且反演精度高。研究区内重金属Cu的质量分数较高,西北部地下水重金属含量较高。 相似文献
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《科技通报》2018,(11)
以广东省肇庆市高要区为典型研究区,实地采集53个土壤样品。首先,在野外利用地物光谱仪测量土壤的光谱反射率,然后将土壤样本带回实验室并测定土壤中砷(As)、铜(Cu)元素的含量;其次,对土壤光谱数据进行预处理和数学变换;最后,利用偏最小二乘回归方法(PLSR)建立土壤重金属含量的高光谱反演模型。结果表明,土壤As含量的最佳估测模型是基于反射率倒数对数的一阶微分特征波段与土壤As含量实测数据构建的偏最小二乘模型,建模的决定系数R~2为0.75,均方根误差RMSE值为0.9425,验证R~2达到了0.79,RMSE值为0.8318,相对分析误差RPD为2.303,符合RPD2的要求,模型具备了估算土壤As元素含量的能力。土壤重金属Cu与反射率对数的一阶微分构建的模型拟合效果最好,建模R~2为0.80,RMSE值为2.1360,验证R~2达到了0.79,RPD为2.304,模型具备了估算土壤Cu元素含量的能力。 相似文献
3.
以土壤的室内光谱曲线为数据源,对其进行微分、倒对数和平方根等8种光谱变换,采用相关系数法筛选铬的特征波段,最后基于偏最小二乘回归并借助R软件建立了关于重金属铬的最优定量估算模型。 相似文献
4.
用偏最小二乘法提取石头口门水库水色信息 总被引：1，自引：0，他引：1
水体的高光谱数据在提供大量信息的同时，其波段间存在很高的相关性，常规的统计方法反演水质参数不但不能充分利用这些信息，并且也不能很好的去相关，而偏最小二乘回归分析可以较好的解决这一问题。因此本研究通过利用高光谱仪在石头口门水库进行反射光谱测量和同步水质采样分析，建立了叶绿素a和悬浮物含量的偏最小二乘回归模型。结果表明：该模型能较好的利用高光谱数据信息，各光谱波段自变量在最终模型中的系数大小在一定程度上较符合叶绿素a和悬浮物的光谱吸收、散射特性；通过与常规的比值模型、一阶微分模型进行对比，偏最小二乘回归模型明显优于前两者，其各决定系数均高于0.7，因此估测效果较理想，可用于内陆二类水体的水色信息提取。 相似文献
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6.
目前关于重金属污染对优势植物的影响仍然处于搜索阶段,受优势植物种类以及生长环境的影响,当前研究方法针对优势植物重金属胁迫机理的诊断仍然存在不明确的问题。为此,提出了由植物波谱参数反演重金属含量的定量模型,在不同污染程度的分布区内采集特定植物的波谱曲线,提取优势植物波谱图像波长反射率、植被指数、吸收深度等特征参数,结合统计回归分析方法得到由优势植物波谱特征参数至重金属含量的反演模型。结果表明,所提分析模型可用于测度不同Cu2+胁迫梯度下藤本植物叶片的光谱间差异和污染程度,除了宁明县分布区桑科榕属植物红谷和近红外内测度的值随着Cu2+胁迫梯度的逐渐增加而减小外,其他子波段均随着Cu2+胁迫梯度的增加而增大;上金乡分布区双子叶植物近红外(720~1250 nm)反射率随着Zn处理浓度的不断增加而逐渐降低,4种分布区优势植物近红外(720~1250 nm)处的反射率与重金属含量的相关性都较高;验证了所提分析模型在区分被子植物光谱曲线极度近似的微小差异上具有可行性,可为重金属胁迫问题研究提供有利依据。 相似文献
7.
松嫩平原土壤有机质含量高光谱反演研究 总被引：7，自引：0，他引：7
采集松嫩平原典型类型土壤样本252个.室内条件下测定了风干后土样的光谱.对原始光谱数据作预处理后,分别运用多元线性逐步回归法和偏最小二乘法建立土壤有机质含量高光谱预测模型.结果表明,采用2种方法建立的模型均可满足有机质含量速测要求,但偏最小二乘法得到的模型更具稳健性. 相似文献
8.
土壤中的重金属汞元素是对人体毒害最大的5种重金属之一,为了实现快速土壤重金属汞的监测,本文采集了广东省75个土壤样品,对其进行室内高光谱测定和化学测试分析,获取高光谱数据及土壤重金属汞含量。为了获取土壤汞的高光谱反演的最佳模型,本研究对土壤高光谱数据进行平滑、连续统去除、光谱微分、倒数对数、倒数、对数、双波段组合等处理,同时,对土壤汞含量作对数变换,通过反复试验,筛选出与对数变换后的土壤汞含量相关性最高的光谱指标。研究结果表明:土壤汞的最佳光谱指标为反射率一阶微分的波段组合(700*R_((587. 705nm))-250*R_((1373. 48nm))),相关系数高达-0. 744;由反射率一阶微分光谱指标构建的土壤汞的高光谱反演模型最佳(y=0. 1491x~3-0. 53x~2+0. 0358x+1. 2596),其决定系数R~2为0. 60,均方根误差RMSE为0. 183。其验证样本预测值与实测值比较,平均相对误差为0. 169。由此可知该模型用来快速估算广东省土壤汞含量是可靠的。 相似文献
9.
《内蒙古科技与经济》2017,(16)
本论文通过复合偏最小二乘法重建光谱反射率,将预测色块与训练集色块距离进行比较,对于不同距离的色块采用多主成分数偏最小二乘法和普通偏最小二乘法进行不同的运算,最终得到反射率预测结果,并且与普通偏最小二乘法(PLS)作比较。通过实验得到,复合偏最小二乘法的重建精度明显优于PLS方法,并且复合偏最小二乘法的平均GFC达到99.68%。 相似文献
10.
熔融指数是高密度聚乙烯生产的主要质量指标,通过对生产数据建模实现对熔融指数的预测,为优化操作提供有力依据,从而提高产品的质量。利用偏最小二乘法提取影响熔融指数的主要因素作为最小二乘支持向量机的输入,克服了自变量间的多重相关性问题;同时也降低了最小二乘支持向量机的输入变量的维数。实验表明,利用偏最小二乘法方法和最小二乘支持向量机方法预测熔融指数精度远高于分别使用这两种方法。 相似文献
11.
基于实测大豆冠层高光谱及叶绿素a数据,利用植被指数和三波段方法建立大豆叶绿素a的高光谱反演模型.通过IDL(interactive data language)实现NDVI和RVI波段的重新选择,提高了基于2种植被指数的模型反演精度.比较而言,三波段方法建模反演大豆叶绿素a含量的精度较改良后植被指数的更高(R2=0.81).研究结果表明,利用波段重新组合的植被指数建立的估算模型可以提高大豆叶绿素a的估算精度;三波段模型法可以筛选更好的波段来构建模型,并在一定程度上提高大豆叶绿素a反演精度. 相似文献
12.
《科技通报》2016,(5)
以交通繁忙区(污染点)和相对清洁区(对照点)道路两侧的香樟(Cinnamomum camphora(L.)Presl.)为研究对象,测定了不同器官(包括主干、老树皮、2年生枝条、1年生枝条、叶片和果实)中重金属元素(Pb、Cd、Zn、Cu、As、Ni)的含量,并对污染点香樟各器官中6种重金属元素的累积量和污染指数及二者的分布比例进行分析。研究结果表明:香樟体内重金属元素的含量因样点、器官及重金属元素的不同而呈现不同的变化规律,污染点6种重金属元素的累积量及其分布比例、污染指数及其分布比例则因器官和元素的不同而有明显差异。总体上看,污染点各器官的Pb、Cd、Zn、Cu、As和Ni含量均高于对照点,且差异显著(P0.05);6种重金属元素相比较,均以Zn含量最高,Cu含量次之,而Pb、As、Ni含量较低;在不同器官中同一重金属元素的含量也有明显差异,其中,2年生枝条中的Pb、Cu和As含量最高,老树皮中Cd和Ni含量最高,一年生枝条中的Zn含量最高。各重金属元素的累积量及其分布比例均以叶片最高,其次为老树皮;而各重金属元素的污染指数及其分布比例:Pb和Zn以叶片最高,老树皮次之;其他4种重金属元素以老树皮为最,叶片次之。研究结果显示:香樟各器官对空气中的重金属元素均有一定的吸附能力,并且叶片和老树皮的吸附能力明显优于其他器官,能很好地指示空气中的重金属污染。 相似文献
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以喷洒不同体积分数毒死蜱农药的阿克苏红富士苹果为研究对象,探讨基于遗传算法(GA)的偏最小二乘法(PLS)在近红外光谱识别苹果表面农药残留量方面的可行性。首先运用Antaris Ⅱ近红外光谱仪进行原始光谱采集,利用3种预处理方法(MSC、SVN、SD)对原始光谱进行处理,建立PLS全谱模型,然后利用GA提取其原始光谱的特征波长,再用相同的3种光谱预处理方法处理后建立GA-PLS模型,并对两类模型进行比较分析。结果表明:各GA-PLS模型对训练集样本的拟合准确度得到了一定程度地提高;综合考虑模型的预测能力,经SNV预处理后所建立的模型可被判定为最佳模型;经SD预处理后所建立的模型的准确度和精度均优于在全谱区所建立的PLS模型。因此说明遗传算法可以简化苹果表面农药残留模型的复杂度,提高模型精度及稳定性。可见基于遗传算法的偏最小二乘法在近红外光谱识别苹果表面农药残留量的应用是可行的。 相似文献
14.
黄河三角洲土壤含盐量定量遥感反演 总被引：6，自引：0，他引：6
以黄河三角洲地区为实验区域,利用实测的土壤全盐含量数据,结合中国产的中巴地球资源卫星02B(CBERS-02B)多光谱遥感影像,分别应用传统的多元线性回归模型和BP人工神经网络模型,对其进行含盐量反演建模,并对2种模型的精度进行比较.实验表明,应用BP人工神经网络建模,明显改善了反演精度;且该反演模型更适宜于高盐度区域(全盐含量>1%)土壤含盐量反演制图,具有较好的应用前景. 相似文献
15.
以城市生活用水量为预测研究对象,选取6个社会经济发展因素作为主要变量因子,建立偏最小二乘回归模型。研究分析表明,各变量因子间存在较强的多重共线性,采用偏最小二乘回归模型能有效克服各类因子变量间的多重共线性对模型拟合精度及其预测能力的影响,取得更接近现实的预估结果(平均相对误差为2.7%)。研究还发现,数据序列的长度和变量近期的变化信息也会对模型的预测精度产生重要的影响。 相似文献
16.
利用统计和物理模型反演植物生化组分的比较 总被引：7，自引：1，他引：7
利用不同形式的光谱数据,如反射率、透射率和吸收率,以及经过不同波段间隔和噪声水平处理的反射率,直接比较了统计模型和物理模型反演鲜叶片叶绿素、水和干物质含量的效果。结果表明,物理模型对光谱数据波段间隔和噪声的鲁棒性比统计模型要好,而在反演的绝对效果上,统计模型的反演结果特别是对水分的反演与物理模型相当,要充分考虑统计模型和物理模型反演植物生化组分时的优缺点,提高反演的精度和效率。 相似文献
17.
《科技通报》2017,(9)
采集成都市龙泉驿汽车配件生产集中区周边表层农业土壤(0~20 cm),测定土壤中Cu、Zn、Ni、Cr、Cd的含量,利用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法对土壤的重金属污染状况进行评价。结果表明,研究区域土壤Cu、Zn、Ni、Cr和Cd的含量分别为23.0 mg/kg(12.43~57.04 mg/kg)、192.99 mg/kg(169.52~206.80 mg/kg)、18.75 mg/kg(9.32~27.40 mg/kg)、30.11 mg/kg(14.07~59.04 mg/kg)、0.55 mg/kg(0.16~1.06 mg/kg),除Cd以外的4种重金属的单项污染指数的平均值均小于1,Cd是研究区表层土壤重金属污染的主要因子。重金属内梅罗综合污染指数均值为1.455,被调查区域土壤属于轻度污染。土壤重金属的潜在生态危害性为CdCuZnNiCr,其中是Cd主要的生态风险贡献因子,研究区域土壤处于轻生态危害水平。 相似文献
18.
以珠江近岸河口海域为研究对象,利用该区域2003-2005年沉积物中重金属元素(Co、Cu、Ni、Pb、Cr、Zn、Zr)含量实测资料和相关统计数据,通过对该区沉积环境分析的基础上建立简化计算模型,对该区域沉积物中重金属元素的输入、输出以及沉降富集含量进行了定量计算。结果表明,年均输入、输出以及沉降在研究区的重金属含量惊人,其中Cr和Zn富集最大,均超过2000 t/a,其次为Cu、Ni、Pb,均超过1000 t/a,Co富集相对较少。定量计算分析结果对于进行该区域的环境治理具有一定的指导作用,并且更加明确了河口近岸海域作为陆地和海洋的过度区域具有重要的生态和环境意义。 相似文献
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长春南湖水体透明度高光谱定量模型研究 总被引：2，自引：0，他引：2
透明度是衡量水质优劣、评价湖泊富营养化的一个重要指标，高光谱遥感可有效反演透明度，较好解决了常规遥感中出现的问题。本研究利用野外高光谱仪在长春南湖夏季进行了反射光谱测量和同步水质采样分析，通过分析水体透明度与其高光谱反射率之间的相关关系，尝试采用多种半经验算法建立透明度高光谱定量模型，并进行了验证。结果表明：1）单波段、波段比值和一阶微分反演模型，确定性系数皆在0.74以上，RMSE小于透明度极值差，因此皆可以用于反演透明度；2）模型精度从高到低依次为：一阶微分模型、单波段模型和波段比值模型。该定量模型的建立，为今后利用成像光谱数据在南湖进行透明度大面积遥感反演研究提供了研究基础和科学依据，对内陆水体透明度反演也有一定的借鉴意义。 相似文献
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针对2011年全国大学生数学建模竞赛A题"城市表层土壤重金属污染分析",基于因子分析法分析研究某城市城区土壤重金属污染类型。采用城市土壤单点样本采集方法,通过测试获得了城市表层土壤中重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)的浓度数据。结合不同重金属污染物的传播特征可以看出,城市中某些重金属污染的传播具有规律性和相似性,同时有的重金属元素来源存在显著差异。本文建立因子分析模型,应用SPSS17.0统计软件对该城区的重金属污染主要来源进行了分析,可以找出部分元素间的联系,从而确定重金属污染的主要来源。 相似文献