竹炭有机肥对茄子生长及光谱参数的影响

为探讨不同比例竹炭有机肥对茄子生长的影响,本研究以浙西南地区高山茄子为研究对象,通过不同比例的竹炭有机肥(CK施用未添加竹炭的有机肥,T1施用添加15%竹炭的有机肥,T2施用添加30%竹炭的有机肥,T3施用添加45%竹炭的有机肥)对土壤进行调理,分析竹炭有机肥在不同生长阶段对茄子形态指标、结果性状及光谱参数的影响。结果表明,3种竹炭比例的有机肥施用对茄子植株茎粗、株幅均未产生明显影响;随着有机肥中竹炭添加比例增加,T2和T3处理下茄子的株高、单果重和果径有所增加;茄子结果期,T1和T2处理的叶片叶绿素相对含量有所提高,T3处理与CK之间差异无统计学意义。结果显示,30%比例的竹炭与有机肥配合施用(T2)较为合理,在茄子的苗期和结果期均能较好地促进茄子的生长,为生产上有机肥料的减量增效应用以及茄子高效生态栽培提供参考。

基于色彩参数和高光谱参数估测风箱果属植物叶片色素含量

为快速、无损检测3种(品种)不同色系风箱果叶片色素含量及光合性能,在生长季内分别测定3种试材不同叶位叶片的色素含量、色彩参数、高光谱反射率,通过多元逐步回归、偏最小二乘回归分析建立叶片色素含量估算模型,并进行精度检验。结果表明,风箱果、金叶风箱果叶片光谱反射特性相似,紫叶风箱果在绿光峰值及近红外光处区别于前两者,三者光谱反射率表现为金叶风箱果>风箱果>紫叶风箱果。基于偏最小二乘构建的色素估算模型精度最高,其中,叶片色彩参数与风箱果总叶绿素、花色素苷及紫叶风箱果花色素苷含量建模和检验R2均在0.68以上,最高为0.89;高光谱参数与风箱果及金叶风箱果的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素、花色素苷含量建模R2均在0.79以上,最高为0.98,检验R2均在0.64以上,最高为0.91。基于高光谱参数建立的叶片色素估算模型精度高于基于色彩参数所建模型;证实了偏最小二乘回归模型在3种(品种)色系风箱果叶片色素含量估算中的优越性,并构建了高精度的叶片色素估算模型。

烤烟叶片高光谱参数与多种生理生化指标关系研究

【目的】为了快速、准确的检测烤烟叶片生理生化指标,获取烟田施肥和烤烟生长信息。【方法】通过不同施氮、钾量试验,采用ASD Field spec FR 2500光谱仪,分析不同处理烤烟叶片光谱特性,同时运用相关分析、逐步回归分析等统计方法,研究了不同营养水平下烤烟叶片高光谱遥感特征参数与烟叶生物化学成分(总氮、叶绿素、类胡萝卜素)和生理指标(鲜叶重、干叶重、含水率)之间的关系。【结果】不同氮、钾处理间叶片光谱曲线差异较大、规律明显。叶片多种高光谱参数与10种生理生化指标之间的相关性较强,通过逐步回归方程筛选出了叶片10种生理生化指标的高光谱特征变量,其中与7种生化成分关系最密切的光谱特征变量均是红边面积与蓝边面积比值SDr/SDb,建立的回归方程的的复确定系数和回归系数相伴概率显著性都达到0.05水平,同时通过检测样本的检验,估测效果较好。【结论】因此,可利用这些变量建立的估测模型对烤烟叶片中多种生理生化指标进行快速测定,同时可根据叶片高光谱特性初步监测烟田氮钾施用量和烤烟生长状况。

成土母质对水稻土高光谱特性及其有机质含量光谱参数模型影响的初步研究

以青紫泥 (BlueclayeyPaddysoil,BP)和红黄泥 (RedPaddysoil,RP)为例 ,研究发育于不同母质的水稻土高光谱和SOM含量光谱参数模型的差异性。结果表明 ,发育于河湖沉积物的BP的反射系数总体上高于发育于第四纪红色粘土母质的RP ,在与铁的氧化物有关的吸收波段 ,RP的吸收特性较BP强 ;RP的一阶微分的变化趋势总体上也比BP剧烈 ,特别是与铁的氧化物相关的波段及 2 2 0 0nm处 ;BP与RP的SOM的光谱参数模型所包含光谱波段的个数和位置有较大的差异 。

利用高光谱参数预测水稻叶片叶绿素和籽粒蛋白质含量

通过温室水培试验,测定2个品种、4个供氮水平的水稻剑叶在抽穗期后不同生育期的高光谱反射率,及对应叶片的叶绿素、全氮以及籽粒蛋白等生化组分的含量。结合水稻光谱曲线特征以及氮素营养胁迫特点,利用统计相关分析法,研究了9个植被指数和8个微分参数与叶片叶绿素、全氮含量的相关性,结果表明这些相关性均达到正显著水平。尤其是利用绿峰550nm附近的反射率构建的植被指数GNDVI与叶绿素含量、R850/R550与全氮含量之间的相关性最好,相关系数分别为r=0.8761,r=0.8881(n=16)。微分参数中,以红谷面积SRo与叶绿素含量、差值归一化指数EGFN与全氮含量之间相关性最好,相关系数分别为r=0.8544,r=0.8584(n=16)。利用基于“秀水110”构建的相关模型,可以较为准确地预测“丙9914”叶片叶绿素、全氮含量。其中利用GNDVI和SRo参与构建的相关模型可以较为准确地预测“丙9914”在收获期籽粒蛋白含量,预测值与实测值之间具有较好的相关性,拟合度分别为0.9914和0.9942(n=4)。说明用高光谱参数预测水稻叶片叶绿素含量及籽粒蛋白质含量是可行的。

基于高光谱图像多光谱参数的草莓成熟度识别

为了建立多光谱参数用于草莓成熟度的自动识别,采用高光谱图像技术,通过提取草莓样本ROI的平均光谱,计算已有的八个成熟度参数Ind1,Ind2,Ind3,IAD,I1,I2,I3,I4的参数值,并结合Fisher线性判别法判断八个参数对于三种成熟度(成熟、接近成熟、未成熟)草莓样本的分类识别效果,发现基于I4参数的线性判别分析模型的识别效果最佳,建模集和预测集识别准确率分别为90%和91.67%;基于草莓样本的光谱特征,提取与草莓成熟度相关的三个波长535,675和980nm,并基于这三个波长和已有的参数形式,构建了四个用于草莓成熟度检测的新参数:i1,i2,i3,i4,通过Fisher线性判别法判断四个参数的分类识别效果,发现基于参数i1,i2和i4的线性判别分析模型的识别效果均比参数I4好,建模集和预测集识别准确率为95.83%,95.83%,95.83%和95%,95%,96.67%。结果表明新建立的多光谱参数i1,i2和i4可以用于草莓成熟度的自动分类识别,为草莓成熟度的在线检测提供了理论依据。

Sm^(3+)掺杂稀土硼酸盐玻璃的光谱参数计算和荧光光谱分析

制备了具有高效可见荧光发射的Sm3+掺杂稀土硼酸盐(LBLB)玻璃,对玻璃的吸收和荧光光谱展开了测试与分析。根据JuddOfelt理论对吸收光谱进行了拟合,求得Sm3+离子的晶场调节参数Ωt=(2,4,6)分别为6.81×10-20,4.43×10-20和2.58×10-20cm2,并进一步计算出各能级跃迁的谱线强度、自发辐射跃迁概率、辐射寿命和荧光分支比等光谱参数。紫外光激发下,Sm3+掺杂LBLB玻璃发出明亮的橙红色光。激发光谱表明,氩离子激光器是Sm3+掺杂LBLB玻璃有效的激发光源。

Tm:YVO_4晶体的光谱参数计算

由测量的Tm :YVO4晶体的吸收光谱 ,考虑到单轴晶体在各个方向上的吸收不同和折射率随波长的变化 ,根据Judd Ofelt理论计算了Tm3 +在YVO4中的强度参数、各个能级的振子强度、自发辐射几率、荧光分支比、积分发射截面等参数。强度参数为Ω2 =1 9416× 10 - 2 0 (cm2 ) ,Ω4=0 15 6 8× 10 - 2 0 (cm2 ) ,Ω6=0 396 3× 10 - 2 0 (cm2 )。计算结果表明 ,1 D2 → 3 F4的跃迁几率远大于1 D2

基于光谱参数的棉花叶面积指数监测和敏感性分析

研究棉花冠层光谱参数对不同叶面积指数的响应,建立棉花叶面积指数光谱参数最佳估测模型,并对所选光谱参数进行敏感性分析。利用高光谱仪测定不同时期不同叶面积指数条件下的棉花冠层光谱反射率。结果表明,694 nm和1099 nm分别为可见光和近红外波段区域内与叶面积指数相关性最好的波段,并用于改进前人所建立的光谱参数;宽范围动态植被指数和比值植被指数与叶面积指数的拟合效果最好,估测模型的决定系数(r2)分别为0.8375和0.8324;此外,比值植被指数对棉花叶面积指数变化的敏感性大于宽范围动态植被指数。

Yb:YAG的晶体生长和光谱参数计算

用提拉法生长了质量优良的大尺寸Yb :YAG晶体 ,在室温下测量了它的 2 0 0～ 30 0 0nm的吸收光谱。在 2 0 0～ 390nm范围内 ,晶体的吸收来自基质YAG ;在 390～ 30 0 0nm范围内 ,仅有Yb3 + 的特征吸收。Judd Ofelt理论计算的结果表明 ,(2 4at% )Yb :YAG的电偶极子的吸收、发射振子强度分别为 3 5 8× 10 -6,4 77× 10 -6,吸收、发射跃迁几率分别为每秒 879,1171。磁偶极子的吸收、发射振子强度分别为 3 32×10 -7,4 4 3× 10 -7,吸收、发射跃迁几率分别为每秒 82 ,10 9;2 F5/ 2 能级寿命为 781μs。

利用高光谱参数评价单播草坪色泽的研究

草坪色泽是草坪外观质量重要的评价指标之一,叶绿素含量的高低反映了草坪色泽状况。通过3种草坪草高羊茅,多年生黑麦草和匍匐翦股颖反射光谱曲线特征,研究了高光谱参数绿峰反射率Rg、红谷反射率Ro和GNDVI与叶绿素含量的相关性,结果表明:3种高光谱参数与叶绿素含量的相关性均达到显著水平,尤其是GNDVI与叶绿素含量之间的相关性最好。用GNDVI与叶绿素含量之间的回归方程评价草坪色泽,其评价结果与目测评价结果之间具有较好相关性,拟合度为0.927。

不同水分处理对烟草冠层高光谱参数和生理指标的影响

为快速、准确检测烟草的生理指标,获取烟田节水灌溉和烟草的生长信息,通过不同的水分处理,采用ASDF ieldspec HH光谱仪,分析不同处理烟草冠层光谱特性,同时运用逐步回归等统计方法,研究了不同水分条件下烟草的冠层高光谱遥感特征参数与烟草生理之间的关系.结果表明,不同水分处理间烟草的生理指标以及烟草冠层光谱曲线差异较大.通过逐步回归方程筛选出了叶片7种生理指标的高光谱特征变量,与叶面积指数,叶片干重,叶片含水率关系最密切的光谱特征变量均是红边面积与黄边面积的归一化值;与叶绿素a,叶绿素b,叶绿素a+b关系最密切的光谱特征变量均是红边位置.建立的回归方程的决定系数和回归系数相伴概率显著性均为显著水平,同时通过检测样本的检验,估测效果较好.因此,可利用这些变量建立的估测模型对烟草的多种生理指标进行快速测定,并可根据烟草冠层高光谱特性初步指导烟田节水灌溉和检测烟草生长状况.

高浓度掺Er^(3+)铌酸锂晶体的光谱参数计算

用提拉法成功地生长了6mol%的高浓度掺铒铌酸锂晶体。测量了晶体的两个非偏振方向(X和Z)以及两个偏振方向(π和δ)的吸收光谱。高浓度掺铒铌酸锂晶体的吸收系数高,有利于提高泵浦效率。根据所测的吸收光谱用Judd-Ofelt理论拟合出了Er3+离子的强度参数Ωλ。所得的均方差结果显示偏振拟合的误差要小于非偏振拟合。利用偏振吸收数据计算了各能级跃迁的自发辐射跃迁几率(AJJ′)、辐射寿命(τ)、荧光分支比(β)和积分发射截面(σp)等参数,对计算结果进行了讨论并与其他文献的报道结果进行了比较。

Nd:LuVO_4晶体光谱参数的计算及其分析

测定了Nd:LuVO4 晶体的室温吸收谱;根据Judd Ofelt理论拟合了Nd3+离子的三个晶场调节参数Ωt(t=2, 4,6)的值分别为 8. 235×10-20cm2, 4. 683×10-20cm2, 6. 090×10-20cm2;计算了各个能级跃迁的谱线强度、振子强度、吸收截面等,进而计算了4F3 /2态的自发跃迁几率、辐射寿命、荧光分支比和积分发射截面,并对结果作了分析。

Ho:YVO_4晶体中Ho^(3+)光谱参数的计算

根据Ho3+在Ho :YVO4 晶体的吸收谱和 0 6～ 2 1μm波段的荧光谱 ,用J O理论计算了Ho3+的强度参数Ωλ ,并由此计算了激发能级的振子强度、自发辐射跃迁几率、荧光分支比和积分发射截面等光谱参数 ,讨论了Ho :YVO4 晶体作为红外激光材料的可能性。

不同成像方式对棉花冠层特征光谱参数的影响

比较了拍摄角度、光照强度(阴天与晴天)与数码图像的获取模式等因素对图像质量及其应用的影响,以期建立标准的近地面数码图像获取方法。在获取棉花冠层图像时,在60°拍摄角度下获取的冠层特征光谱参数值与棉花全氮含量与叶片含氮量的相关性最好。在阴天与晴天下获取的冠层光谱参数之间没有显著性差异,但在阴天获取的图片更有利于处理图像工作的进行。在四种曝光模式下获取的特征光谱参数没有显著性差异,运用这几种模式都可用于数码影像信息采集。在3.0m下获得的冠层图像,其光谱参数的变异系数小于在1.0m下获取的变异系数,因此选择合适的拍摄高度十分必要。

基于光谱参数和Cu^(2+)吸收机理的玉米叶片铜污染预测研究

依据多个浓度梯度下Cu^(2+)胁迫的玉米盆栽实验,通过采用多种光谱特征参数、红边位置(REP)、红边一阶微分包围面积(FAR)和归一化植被指数(NDVI)等光谱参量;以及另五种植被指数(红边归一化植被指数NDVI_(705),改进红边比值植被指数mSR_(705),改进红边归一化植被指数mNDVI_(705),光化学植被指数PRI和结构不敏感色素指数SIPI);并结合Cu^(2+)的光谱吸收机理,同时基于玉米叶片的反射光谱和Cu^(2+)含量实验室实测数据,开展了玉米叶片光谱参数及植被指数与铜污染程度预测的相关性分析研究。实验结果表明:本文提到的大部分光谱参数及植被指数与叶片中Cu^(2+)含量具有一定的相关性;随着Cu^(2+)浓度增加,盆栽玉米在低于200μg/g浓度时仍可正常生长;而在高于浓度为200μg/g后生长受到抑制。玉米受Cu^(2+)污染时,在Cu^(2+)特征吸收峰810 nm处反射率有下降趋势,与无Cu^(2+)污染时反射率上升的趋势相反,说明Cu^(2+)光谱吸收机理可以用来区分和预测玉米是否受到Cu^(2+)污染。

恒星光谱参数自动测量中不同模板匹配度量方法比较

模板匹配方法是恒星光谱参数自动测量中常用的方法之一。对经常使用的三种模板匹配算法:K-最近邻算法(KNN)、卡方最小化算法和光谱相似度算法测量恒星光谱参数结果进行比较。首先对光谱进行连续谱归一化及流量归一化,然后对三种算法测量恒星光谱参数的结果进行比较。对SDSS DR8大样本数据的实验表明,光谱相似度算法在测量恒星光谱参数中有相对优势。

Er:YCa_4O(BO_3)_3光谱参数的计算及分析

测定了Er:YCa4O(BO3 ) 3 晶体室温下的吸收谱。根据Judd Ofelt理论拟合了Er3 + 离子的晶体场调节参数Ωt=(2 ,4 ,6 ) 分别为 19 2 0 4 9× 10 -2 2 ,5 992 0× 10 -2 2 和 4 3334× 10 -2 2 cm2 ,计算了各能级跃迁的谱线强度、自发辐射跃迁几率、辐射寿命、荧光分支比和积分发射横截面 ,并对结果作了分析。最后讨论了Yb3 + 的敏化作用。

光谱参数法快速识别石油烃污染场地水体特征

水体受石油污染日趋广泛,给人类及生态环境带来严重威胁。快速、准确和可靠地监测水体石油污染状况,对于理解其环境行为和评估人体暴露风险至关重要。石油类组分往往具备较好的光谱响应,然而基于光谱技术快速监测实际石油烃污染水体却鲜有报道。该研究以典型石油污染场地的地下水和地表水为对象,在全面分析水质电导率、总有机碳,Cl^(-),NO_(3)^(-),SO_(4)^(2-),Na^(+),K^(+),Mg^(2+),Ca^(2+),NH_(4)^(+),挥发性有机物和石油烃C_(6)-C_(9),C_(10)-C_(14),C_(15)-C_(28),C_(29)-C_(40)浓度基础上,对水体样品进行紫外-可见光光谱、同步荧光光谱、三维荧光光谱表征,采用多元数据分析手段评估光谱技术在石油污染场地快速识别应用的可能性。结果表明:①紫外-可见光光谱和同步荧光光谱参数表明,污染的地下水中含有大量芳香族化合物,且有机物分子结构复杂,含有大量的羟基、羰基、羧基和酯类等取代基,三维荧光光谱参数表明污染水体中有机物经过了长时间的生物转化,说明污染地下水中有机物稳定性强,降解性差;②三维荧光光谱图表现出Ⅰ和Ⅳ区明显的荧光峰,Ⅴ区存在肩峰的水体主要是苯系物污染,而三维荧光光谱图表现出Ⅱ和Ⅳ区明显的荧光峰,Ⅰ区存在肩峰的水体主要是萘系物污染,三维荧光光谱图表现出Ⅱ区最高荧光峰,Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ和Ⅴ都存在肩峰的水体主要是萘系物和菲系物污染;③石油烃C_(6)-C_(9)组分浓度可采用紫外-可见光光谱参数S_(308~363),SUVA_(254)和三维荧光光谱中Ⅰ区体积快速指示,石油烃C_(10)-C_(14)组分和总石油烃(TPH)浓度可采用三维荧光光谱中Ⅳ区体积快速指示,石油烃C_(15)-C_(28)和C_(29)-C_(40)组分浓度可采用三维荧光光谱中Ⅰ区体积快速指示。研究证实利用光谱参数结合多元数据分析可对石油污染水体进行快速识别,为地下水石油污染监测和修复提供了一种全新的快速在线监测分析方法。