
第30卷,第5期 2010年5月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.30,No.5.pp1206-1209
May,2010
相思树聚戊糖含量近红外光谱分析模型的建立及修正
姚胜,武国峰,姜亦飞,付晓东,吕红坤,苏梅,蒲俊文“
北京林业大学材料学院,北京100083
摘要建立适应不同产地相思树化学组分含量的近红外光谱分析模型对预测木材化学组分含量具有重要的意义。用常规化学法测量了取自广西78个和新建33个相思树样品的案戊糖含量,并结合近红外光谱数据用偏最小二乘法建立了广西相思树案戊糖含量的近红外光谱模型,校正模型的决定系数R为0.947,内部
用福建不同数最样品对该模型进行修正。结果表明:在广西模型的基础上加人一个有代表性的福建样品就能大大降低直接用广西模型预测福建样品的误差。加人3个有代表性的福建样品后能够得到较好的模型。用该模型预测未参加建模的橘建样品,预测模型的R%为0.904,RMSEP为0.759。用4组(每组3个样)不
样品的选择在一定程度上影响着修正模型的质量。
近红外光谱;相思树;聚戊糖;适配性
关键调
中图分类号:0657.3
引言
文献标识码:A
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2010)05-1206-04
按树进行了预测,预测误差很大,用一个新样品对原模型修正后,预测误差减小很多,当用3~5个新样品修正原模型后,能很好地预测新样品。本研究以广西相思树案戊精含量
近红外光谱(简称NIRS)分析技术是一项新的无损检测技术,能够快速、准确、低成本地对术材的各种性质进行无损检测[1-3]。但由于近红外光谐分析的特点,决定了每一种数学模型只能适用一定时间、空间与样品范围4。如果用已有的模型对木材的材性进行测定,对没有包含在模型中的树种或不同地区的样品将不能很好的预测。所以对分析模型的适配性作出判断是非常重要的,是判断测量结果是否与基础方法测量结果一致的重要前提。如果待分析样品与模型中样品的马氏距离很大,在原有模型中加入大量具有代表性的待分析样品可以很好的修正模型。例如,刘泽春"用福建龙岩的烟草近红外光谱模型不能很好地预测厦门烟草的性质,用厦门一批样品修正龙岩烟草模型后,新的模型能很好地预测福建和龙岩的烟草性质。但加人大量样品修正原模型,在实验室分析这些新样品化学值的时候效率低,成本高。一个有效的解决办法就是尽可能少地加人新的样品对原有模型进行修正。但对于修正原有模型需要多少新的样品的研究较少。 Schimleck"用126个按木制浆得率数据和木粉谱图建立了近红外光谱分析模型,并用该模型对另一产地和不同品种的
收稿日期:2009-06-02,修订日期:2009-09-06
基金项目:国家"十一五科技支撑项目(2006BAD32B03)资助
的近红外模型为基础,研究该模型用不同数量的福建样品对
其修正后的预测性能。 1材料与方法 1.1试验材料
研究用相思树采自广西和播建,树种为厚英相思、马占相思、卷英相思、杂交相思、直干大叶以及黑木等。树龄为5 ~8年,取广西样品78个,福建样品33个。将样品带回实验
室用植物粉碎机粉碎成40~60目的木粉备用。 1.2仪器与光谱数据采集
近红外光谱仪采用德国布鲁克光谱仪器公司生产的傅里叶变换近红外光谱仪,带有RT-PbS检测器,OPUS/OVP自检功能,内置镀金浸反射积分球。
将木粉样品置于50mm石英杯内,在4000~12000 cm*范围内,扫描64次平均成一个光谱数据,分辨率8 cm-",采用旋转台以增加采样面积,采集样品的凌反射光谱。
作者简介:姚胜,1984年生,北京林业大学材料科学与技术学院在读博士生
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