国家自然科学基金(30370812)
- 作品数：9 被引量：242H指数：8
- 相关作者：李民赞孙建英郑立华唐宁张喜杰更多>>
- 相关机构：中国农业大学教育部江苏大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：农业科学机械工程理学更多>>
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- Jianying Sun Minzan Li Lihua Zheng Ning Tang Key Laboratory of Modem Precision Agriculture System Integration Research
- 关键词：CHEMOMETRICS
- 文献传递
- 基于近红外光谱技术的土壤参数BP神经网络预测被引量：65
- 2008年
- 利用BP神经网络预测方法,建立了基于近红外光谱技术的土壤有机质含量和土壤全氮含量的分析模型。试验共测量了150个田间土壤样本的近红外光谱,首先采用局部加权散点图平滑滤波法对光谱曲线进行了平滑处理,然后根据对目标参数进行的聚类分析结果进一步平均了输入光谱,最后将反射光谱数据进行对数转换后与目标数据一起进行了归一化处理。对预处理后的光谱数据首先进行主成分分析,然后提取贡献率超过99.98%的主成分建立BP神经网络模型。对土壤有机质含量的分析结果:模型拟合精度为0.999,预测精度达到0.854。对于土壤全氮含量的分析结果:模型的拟合精度近似为1,预测精度达到了0.808。研究表明,基于近红外光谱技术的土壤参数BP神经网络预测模型具有较高的鲁棒性和较强的容错能力。
- 郑立华李民赞潘娈孙建英唐宁
- 关键词：光谱分析土壤有机质土壤全氮BP神经网络
- 土壤实时分析仪研究进展
- 综述了基于光谱学理论分析土壤养分的原理,介绍了三种应用近红外技术开发的便携式、车载式以及实时的土壤快速分析设备的结构及工作原理,并提出了目前我国在土壤分析方面还存在的问题以及对今后的展望.
- 唐宁李民赞孙建英郑立华张喜杰
- 关键词：土壤养分近红外技术光谱分析精细农业
- 基于“电流-电压四端法”的温室栽培基质电导率测量被引量：8
- 2007年
- 研究了基于“电流-电压四端法”的温室栽培基质电导率测量方法和规律。试验结果表明:在保持基质盐分(离子总量)水平不变的条件下,若基质质量含水率低于50%,则电导率值受基质内离子含量和基质水分的双重影响。当基质质量含水率大于50%后,电导率主要受基质内离子总量的影响,可忽略水分的影响。控制基质质量含水率在65%左右时,仪器输出与基质溶液电导率呈幂函数关系,所建立的模型的决定系数达到0.970。控制基质质量含水率在45%左右的条件下,用幂函数和线性函数预测基质电导率都获得了较高的精度。
- 张俊宁李民赞孔德秀邹奇章王琦
- 关键词：农业工程电导率精细农业
- 短波近红外光谱法同时定量分析水溶液中葡萄糖、果糖和蔗糖被引量：17
- 2006年
- 用通用紫外-可见分光光度计的短波近红外光谱区域（800～1100nm），测量了葡萄糖、果糖和蔗糖混合水溶液的近红外光谱，并用偏最小二乘方法建立了同时定量分析水溶液中葡萄糖、果糖和蔗糖的模型。用正交设计法配制了25个校正集样品和9个预测集样品，通过对校正集样品的建模和对预测集样品的检验，结果良好。对浓度范围分别在12．23～61．14mg·mL^-1，12．50～62．50mg·mL^-1，12．09～60．44mg·mL^-1的葡萄糖、果糖和蔗糖水溶液，校正集的相对标准偏差分别为1．43oA，4．51％和1．59％，预测集的相对标准偏差分别为3．40％，3．73％和2．80％。该方法对同时定量分析多组分体系，具有简便、快速价廉、易于推广应用等优点。
- 饶震红李民赞吉海彦
- 关键词：偏最小二乘法葡萄糖果糖蔗糖
- 基于近红外光谱的北方潮土土壤参数实时分析被引量：75
- 2006年
- 选取中国北方潮土作为研究对象,探索利用近红外光谱分析技术分析土壤参数的可行性和可能性。从一块试验麦田共采集了150个土样,土样在采集回试验室后,在保持其原始状态的条件下利用傅里叶变换近红外光谱仪迅速测定了其近红外光谱。近红外光谱变量为原始吸收光谱和一阶微分光谱,分析的土壤参数有土壤水分、有机质和全氮的含量。对于土壤水分,在相关分析的基础上建立了一元线性模型,所采用的波长为1920nm,模型的相关系数达到0.937,模型可以直接用于土壤水分的实时预测。对于有机质和全氮含量建立了多元回归模型,有机质预测模型所采用的波长是1870和1378nm,全氮预测模型所采用的波长则是2262和1888nm。分析结果表明土壤有机质和全氮含量可以利用田间土样的近红外光谱特性进行分析和检测,建立的线性模型是有效的。
- 孙建英李民赞郑立华胡永光张喜杰
- 关键词：近红外光谱化学计量学土壤有机质含量土壤全氮含量
- 基于反射光谱的温室黄瓜叶片磷素含量分析与预测被引量：22
- 2008年
- 以温室栽培黄瓜作物为对象,分析了叶片反射光谱与叶片磷素含量之间的相关关系,并建立了预测模型。首先利用便携式光谱辐射仪测量了自然光照条件下温室黄瓜叶片的光谱反射率,并计算了反射率光谱的一次微分光谱。相关分析表明反射率光谱与叶片含P量之间具有一定的相关性,但线性相关不显著。利用微分光谱可以部分消除系统误差、背景噪声等的影响,明显提高了相关系数,但预测模型精度仍然达不到实用程度。在理论分析的基础上,选取978,920,737和458nm等4个波长作为特征波长,分别利用人工神经网络和支持向量机建立了黄瓜叶片P素含量对应于微分光谱特性的非线性预测模型,结果表明两种算法都获得了较好的预测效果,支持向量机模型的预测能力(Rv=0.754)优于人工神经网络模型(Rv=0.712)。
- 张喜杰李民赞
- 关键词：光谱分析黄瓜叶片温室磷素含量人工神经网络
- 温室作物长势的光谱学诊断方法研究与仪器开发被引量：21
- 2006年
- 利用便携式光谱辐射仪测量了温室栽培黄瓜叶片的光谱反射率,相关分析结果表明:527和762nm是可用来预测叶片氮素含量的敏感波长。利用敏感波长处的反射率,生成了归一化颜色指数(NDCI),并建立了基于NDCI的黄瓜叶片氮素含量预测模型,模型的相关系数达到了0·881。在上述研究的基础上,开发了一种基于光导纤维的便携式作物长势诊断仪。仪器主要包括四个部分:反射光采集系统、测光单元、信号调理电路和数据采集系统。从作物表面反射的自然光经过光纤传输至光电转换单元,经滤光后得到所需要的敏感波长,光电器件将光信号转变为电信号,然后根据预测模型判别作物的生长状态。标定试验结果表明,仪器所测的光谱数据与作物叶绿素含量之间存在显著的线性关系。
- 张喜杰李民赞崔笛赵朋孙建英唐宁
- 关键词：光谱分析光纤温室
- 基于光谱技术的土壤有机质快速测定仪的开发被引量：5
- 2007年
- 在理论分析的基础上设计开发了一套基于光谱技术的土壤有机质测定仪。测定仪由光学部分和电路部分组成。光学部分包括光源、传导光纤、检测室、样品盒、滤光片以及光电传感器等元器件,主要作用是:把光源的光导入土样表面、收集土壤表面的反射光、滤光、将光信号转换为电信号;电路部分包括放大电路,AD转换电路,液晶显示电路和U盘存储电路。选取三种滤光片对仪器进行了标定实验,三种滤光片的中心波长分别是530,765和850nm,被测土样有烘干土样和风干土样。试验结果表明:当滤光片中心波长为850nm时烘干土样获得最高测量精度(r2=0.930),在此条件下风干土样预测模型的决定系数为r2=0.711,虽然受水分的影响精度有所降低,但仍可满足田间快速测试的要求。
- 唐宁李民赞孙建英郑立华潘娈
- 关键词：光谱分析光纤滤光片土壤有机质
- 东北黑土的光谱特性及其与土壤参数的相关性分析被引量：38
- 2007年
- 选取我国东北黑土作为研究对象,研究其光谱特性并分析黑土主要参数与近红外光谱的相关性。通过比较东北黑土和北方潮土光谱特征的差异,显示当水分含量较高时,两种土壤的光谱特性差别不是很明显,当水分含量较低时,受土壤质地的影响,两种土壤的吸光度光谱及微分光谱均有很大差异。土壤水分值和吸收光谱有很大相关系数,土壤全氮与光谱呈现出了一定的相关性,提高土样全氮含量的方差,可以获得高的相关系数;由于黑土中有机质的含量很高,使基于土壤有机质的光谱吸收达到饱和,二者之间呈现较低的相关性。
- 孙建英李民赞唐宁郑立华
- 关键词：近红外光谱东北黑土
