首页 > 学术论文

基于NIRS的水稻和油菜秸秆干物质和可溶性糖快速测定方法及模型建立

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:57:24
热度:

基于NIRS的水稻和油菜秸秆干物质和可溶性糖快速测定方法及模型建立【摘要】:水稻和油菜秸秆是重要的生物质资源,干物质和可溶性糖是其中主要的化学成分,为了研究探讨水稻和油菜秸秆中干物

【摘要】:水稻和油菜秸秆是重要的生物质资源,干物质和可溶性糖是其中主要的化学成分,为了研究探讨水稻和油菜秸秆中干物质和可溶性糖含量的近红外反射光谱(NIRS)快速检测方法,建立其NIRS'快速检测模型,收集了湖北、湖南、四川和重庆四省的112个油菜秸秆样品和湖南和湖北两省的148个水稻秸秆样品,分别采用ASTM E1756-08标准与蒽酮硫酸比色法检测样品中干物质与可溶性糖的含量的化学值,利用Antaris II型傅立叶变换近红外光谱仪对样品进行近红外光谱数据的采集,利用TQanalyst8.0化学计量学软件,剔除异常样品,并对光谱进行预处理,采用间隔偏最小二乘法(iPLS)确定最优光谱区间,采用最小二乘法(PLS)建模方法,建立了油菜和水稻秸秆种干物质与可溶性糖含量的近红外光谱定量分析模型,并对模型进行了验证。研究结果如下: 1.建立了油菜秸秆中干物质和可溶性糖含量的近红外定量分析模型。校正集油菜秸秆中干物质实测值与近红外光谱校正模型预测值之间的决定系数Rc2、均方差RMSEC和交互验证均方差RMSECV分别为0.980、0.117和0.325,相对分析误差RPDc为6.735;油菜秸秆中可溶性糖化学分析值与近红外光谱校正模型预测值之间的决定系数Rc2、均方差RMSEC和交互验证均方差RMSECV分别为0.918、0.169和0.548,相对分析误差RPDc为3.981(可溶性糖)。验证集油菜秸秆中干物质实测值与近红外光谱校正模型预测值之间的决定系数Rv2和均方根误差(RMSEP)分别为0.936、0.211,相对分析误差RPDV为5.072;可溶性糖化学分析值与近红外光谱校正模型预测值之间的决定系数Rc2、均方差RMSEC分别为0.743、0.267,相对分析误差RPDv为2.441。结果表明,利用近红外光谱分析技术可以很好地实现油菜秸秆中干物质含量的快速检测,并获得了较理想的预测精度,但是油菜秸秆可溶性糖的近红外定量分析模型精度不是很高。 2.建立了水稻秸秆中干物质和可溶性糖含量近红外定量分析模型。校正集水稻秸秆中干物质的实测值与近红外光谱校正模型预测值之间的决定系数Rc2、均方差RMSEC和交互验证均方差RMSECV分别为0.977、0.206和0.869,相对分析误差RPDc为6.735;可溶性糖的化学分析值与近红外光谱校正模型预测值之间的决定系数Rc2、均方差RMSEC和交互验证均方差RMSECV分别为0.973、0.274和1.420,相对分析误差RPDc为5.595。验证集水稻秸秆中干物质的实测值与近红外光谱校正模型预测值之间的决定系数Rv2和均方根误差(RMSEP)分别为0.868、0.400,相对分析误差RPDv分别为2.538;可溶性糖的化学分析值与近红外光谱校正模型预测值之间的决定系数Rv2和均方根误差(RMSEP)分别为0.914、0.474相对分析误差RPDv为3.422。结果表明,用近红外光谱分析技术可以很好地实现水稻秸秆中干物质和可溶性糖含量的快速检测,并获得了较理想的预测精度。 【关键词】:近红外光谱 秸秆 可溶性糖 干物质 偏最小二乘法
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:S216.2
【目录】:
  • 目录4-6
  • 摘要6-8
  • Abstract8-10
  • 1 绪论10-18
  • 1.1 研究的目的意义10-11
  • 1.2 国内外相关研究现状11-14
  • 1.3 近红外光谱分析技术简介14-15
  • 1.3.1 近红外光谱技术的发展历程14-15
  • 1.3.2 近红外光谱技术的特点15
  • 1.4 主要的研究内容与技术路线15-18
  • 1.4.1 主要研究内容15-17
  • 1.4.2 技术路线17-18
  • 2 基于NIRS的油菜秸秆干物质和可溶性糖快速检测方法与模型建立18-37
  • 2.1 材料与方法18-24
  • 2.1.1 样品的采集与制备18
  • 2.1.2 干物质和可溶性糖的传统测定18-19
  • 2.1.3 光谱数据采集与预处理19-21
  • 2.1.4 异常样本的剔除21-22
  • 2.1.5 光谱区间的选择22
  • 2.1.6 建模方法及评价22-24
  • 2.2 结果与讨论24-35
  • 2.2.1 干物质与可溶性糖实测结果24-25
  • 2.2.2 油菜秸秆光谱数据采集结果25-27
  • 2.2.3 油菜秸秆异常样品的剔除27-28
  • 2.2.4 最优光谱预处理方法确定28-31
  • 2.2.5 最优光谱区间的确定31-32
  • 2.2.6 最佳主成分数的确定32-33
  • 2.2.7 校正模型的建立结果33-35
  • 2.3 本章小结35-37
  • 3 水稻秸秆干物质和可溶性糖NIRS分析方法37-53
  • 3.1 材料与方法37-38
  • 3.1.1 样品的采集与制备37
  • 3.1.2 样品干物质和可溶性糖传统分析37
  • 3.1.3 光谱数据的采集与预处理37
  • 3.1.4 异常样本的剔除37-38
  • 3.1.5 最优光谱区间的选择38
  • 3.1.6 建模方法及评价38
  • 3.2 结果与讨论38-52
  • 3.2.1 样品干物质和可溶性糖实测结果38-39
  • 3.2.2 样品的近红外光谱数据39-40
  • 3.2.3 异常样本的剔除40-43
  • 3.2.4 最优光谱预处理方法的确定43-46
  • 3.2.5 最优光谱区间的确定46-48
  • 3.2.6 最佳主成分数的确定48-49
  • 3.2.7 校正模型的建立结果49-52
  • 3.3 本章小结52-53
  • 4 主要研究结论与展望53-55
  • 4.1 主要研究结论53-54
  • 4.2 展望54-55
  • 参考文献55-59
  • 致谢59-60
  • 附录60-62
  • 附录1 样品中可溶性糖的测定方法60-62


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

近红外光谱分析中异常值的判别与定量模型优化    闵顺耕,李宁,张明祥

玉米秸秆组分近红外漫反射光谱(NIRS)测定方法的建立    刘丽英;陈洪章;

近红外光谱建模异常样品剔除准则与方法    祝诗平,王一鸣,张小超,吴静珠

多元校正分析在多组分同时测定中的应用    董雄辎;田燕;司圣柱;

近红外无损检测技术在棕壤速效磷分析中的应用    李学文;金兰淑;李涛;李鑫;林国林;

基于近红外光谱的玉米秸秆捆包青贮饲料的品质测定研究    李宇萌;杨中平;

旱涝时空水污染监测失灵与低碳高值化方法学研究——以湘乡县域污染监测水土气数据相关性试验为例    李劲松;李林杰;

固相萃取技术在水体痕量有机物检测中的应用及进展    陆蓓蓓;沈登辉;单晓梅;

基于电子舌的白酒检测与区分研究    王永维;王俊;朱晴虹;

绿茶水分和茶多酚总量近红外分析定标模型的建立与应用    罗文文;张月玲;龚淑英;顾志雷;

玉米秸皮浆与改性秸穰混合抄纸的研究    陈洪雷;黄峰;杨桂花;陈嘉川;

玉米秸穰与APMP混合抄纸改善成纸性能的研究    陈洪雷;杨桂花;陈嘉川;黄峰;

三倍体毛白杨木素和苯醇抽提物的近红外光谱法测定    阎继鹏;吴玉英;张学铭;樊永明;

遗传算法在DDGS蛋白含量预测中的应用    周兴藩;杨增玲;黄光群;刘贤;韩鲁佳;

基于LS-SVR的谷物成分含量NIRS软测量法    王晓红;

奶粉品质近红外快速检测方法研究    赵勇;刘志存;王忠义;黄岚;侯瑞锋;徐志龙;

化学计量学的WEB计算模式    丛培盛;朱仲良;

多元校正分光光度法测定混合色素实验的数据分析    张清华;朱仲良;丛培盛;沈明月;邓享栋;

在互联网中完成双线性数据的分析计算    丛培盛;冯馸韡;张清华;朱仲良;

酿酒葡萄采摘期的近红外光谱预测    耿朝曦;鲁超;田磊;王加华;韩东海;

近红外漫反射光谱技术快速评定青贮饲料质量    刘贤;韩鲁佳;甘利雅弘;

近红外技术快速测定奶牛粪便主要肥料成分含量的研究    崔兰英;杨增玲;韩鲁佳;滕光辉;

利用NIRS测定肥育猪粪便中主要成分含量的研究    杨增玲;韩鲁佳;李琼飞;朱荣光;

浓度参量荧光光谱油种鉴别技术研究    王春艳

植物油的亚油酸、亚麻酸红外光谱融合和模型优化方法的研究    颜辉

人体血液胆固醇、甘油三酯近红外光谱无试剂分析方法研究    黄富荣

稳健回归技术及其在光谱分析中的应用    包鑫

基于可见/近红外光谱的水果糖度检测模型优化及应用研究    徐惠荣

基于多源遥感信息融合的作物营养状况监测与喷洒控制系统的研究    朱航

苹果果实病害近红外光谱信息获取与识别模型研究    樊景超

基于可见光/近红外光谱的稻米质量快速无损检测研究    石礼娟

高能混合粒子场与~(60)Coγ射线辐照龙牧803紫花苜蓿遗传效应比较研究    尚晨

痰热清注射液生产过程质量控制方法研究    李文龙

金银花粉体的指纹图谱与抑菌活性相关性研究    袁清照

溶解有机物三维荧光光谱结合多变量分析在赤潮藻识别中的应用    吕桂才

近红外光谱技术在面制品品质检测中的应用    魏立立

脂肪酸分析结合化学计量学识别9种植物油脂    黄月华

烟草样品中微量金属元素含量测定及模式识别研究    宋世丘

基于量子化学计算的药物活性定量构效关系研究    李焕

利用近红外光谱进行羊绒与羊毛的鉴别技术研究    吕丹

边坡变形监测数据的小波降噪和粗糙惩罚平滑    伍琪琳

定量结构—性质关系及其在毛细管电泳中的应用    温莹莹

近红外漫反射光谱结合多元校正方法定量测定药物有效成分    王小梅

现代近红外光谱分析的信息处理技术    严衍禄,赵龙莲,李军会,张录达,闵顺耕

近红外光谱定量校正模型适用性研究    徐广通,袁洪福,陆婉珍

近红外漫反射光谱法测定玉米秸秆NDF与ADF含量    白琪林,陈绍江,董晓玲,孟庆祥,严衍禄,戴景瑞

玉米杂交种品质性状的近红外光谱分析技术研究    魏良明,姜海鹰,李军会,严衍禄,戴景瑞

付里叶变换近红外漫反射光谱分析应用基础的研究    严衍禄;张录达;景茂;严国光;

农产品近红外光谱品质检测软件系统的设计与实现    祝诗平,王一鸣,张小超

木质纤维素固体基质发酵物中半纤维素、纤维素和木素的定量分析程序    王玉万,徐文玉

NIRS定量分析油菜种子含油量、蛋白质含量数学模型的创建    甘莉,孙秀丽,金良,王高全,徐久伟,魏泽兰,傅廷栋

不同玉米品种秸秆饲用品质的研究    邰书静;张仁和;史俊通;薛吉全;

大米直链淀粉含量的近红外光谱分析    刘建学,吴守一,方如明

受损苹果颜色和组织的近红外光谱特性    韩东海,刘新鑫,赵丽丽,涂润林

近红外漫反射光谱逐步回归分析测定饲料中水份含量    姜能座,杨德辉

近红外光谱检测技术在仓储害虫识别中的应用    谭佐军;杨长举;张宏宇;罗贤清;

近红外光谱法检测果汁中的富马酸    唐长波;岳田利;

苹果近红外光谱采集影响因素研究    樊景超;周国民;

大米胶稠度近红外光谱分析数学模型的建立(英文)    刘建学,张玉先,董铁有,王建华,吴守一

非破坏评价黄瓜的营养成分    金同铭,刘玲,唐晓伟

基于近红外光谱的未知类别样品聚类方法研究    徐云;王一鸣;吴静珠;

基于近红外光谱的鸡粪工厂化堆肥过程理化指标速测分析研究    王晓燕;韩鲁佳;黄光群;

近红外光谱多元校正方法研究    邵学广;卞希慧;蔡文生;

近红外光谱检测猪肉挥发性盐基氮含量及其品质安全判别研究    熊来怡;胡耀华;刘聪;陈康乐;郭康权;

轻质石油燃料质量指标近红外光谱分析方法标准研究    田高友;

基于培养液的傅里叶变换近红外光谱指纹区分食源性致病菌的研究    路春霞;刘源;孙晓红;潘迎捷;赵勇;

傅里叶近红外光谱结合化学计量学快速检测食品中的塑化剂    李祥辉;林振宇;林燕琴;林艺冰;杨方;王丹红;陈国南;

近红外光谱结合化学计量学检测和定量中药白前的两种混伪品    董文江;倪永年;

基于近红外光谱的山楂SSC动态检测研究    赵艳茹;张淑娟;余克强;

基于小波变换的复杂体系近红外光谱定量分析方法研究    毛志毅;蔡文生;邵学广;

近红外光谱专业委员会云南物联站成立    记者 李犁

桂林:近红外初筛中药命中率达90%    记者 王晓冬

我国药品快检技术国际领先    记者 王丹

近红外光谱技术用于制剂分析受到重视    谢慧军 甘勇 陈庆华

中药质量控制又添新武器——小波变换近红外光谱分析系统    吴玉田殷学平

分析仪器发展应顺应现代科技趋势    范世福

武大千余毕业博士硕士留鄂工作    记者 余彬 通讯员 张海东 邓小梅

激光技术查牙病    晓艳

三个制酸汁苹果简介    山东莱阳农学院 戴洪义

新技术新方法广泛用于抗生素分析    

苹果果实病害近红外光谱信息获取与识别模型研究    樊景超

基于半监督和迁移学习的近红外光谱建模方法研究    贺英

猪肉肉糜品质与安全可见/近红外光谱快速检测方法的实验研究    樊玉霞

人体血液胆固醇、甘油三酯近红外光谱无试剂分析方法研究    黄富荣

植源性农产品溯源以及鉴别技术研究    张龙

近红外光谱分析技术在肝素钠生产过程中的应用研究    臧恒昌

近红外光谱分析技术在白芍中药配方颗粒制备过程中的应用研究    柳俊

水中石油类污染物光纤光谱检测方法的研究    谈爱玲

基于光谱分析的燃油组分检测技术研究    淡图南

无创血糖检测中的近红外血流容积光谱基本问题研究    丁海泉

基于USB的近红外脑组织血氧检测系统的研制    钱磊

基于近红外光谱的转基因菜籽油快速鉴别机理研究    闫灵

中药炮制辅料蜂蜜质量分析的近红外光谱实验研究    丁家欣

近红外光谱法快速检测牛奶中蛋白质与脂肪含量    张华秀

近红外光谱分析技术在党参及复方丹参片质量控制中的应用    惠娜

造纸用毛白杨综纤维素含量的近红外光谱预测模型    朱丽

柴油十六烷值近红外机理模型开发    王奇云

近红外光谱分析技术对痰热清注射液配方药材的质量控制研究    潘建超

三倍体毛白杨NIR预测及制浆造纸性能评估    李有志

近红外无创血糖浓度检测技术的初步研究    陈玲玲

Baidu
map