基于近红外光谱的沼液挥发性脂肪酸含量快速检测

挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids，VFA）作为厌氧发酵过程的重要中间产物，其在厌氧反应器中的累积能够反映出产甲烷菌的不活跃状态或厌氧发酵条件的恶化。为了实现对农牧废弃物厌氧发酵进行过程分析和状态监控，将近红外光谱（Near Infrared Spectroscopy，NIRS）与偏最小二乘（Partial Least Squares，PLS）相结合构建玉米秸秆和畜禽粪便厌氧发酵液乙酸、丙酸和总酸含量快速检测模型。将竞争自适应重加权采样法（Competitive Adaptive Reweighted Sampling，CARS）与遗传模拟退火算法（Genetic Simulated Annealing algorithm，GSA）相结合构建CARS-GSA算法对沼液中的乙酸、丙酸和总酸进行特征波长优选，原始光谱数据1 557个波长点经预处理和波长优选后，得到乙酸、丙酸和总酸特征波长变量分别为135、101和245个，建立的回归模型验证决定系数分别为0.988、0.923和0.886，预测均方根误差（Root Mean Squared Error of Prediction，RMSEP）分别为0.111、0.120和0.727，相对分析误差分别为9.685、3.685和3.484，与全谱建模相比RMSEP分别减少了17.78%、15.49%和1.22%，能够满足农牧废弃物厌氧发酵过程发酵液中乙酸和丙酸含量的快速检测需求，基本满足总酸的检测需求。结果表明，通过构建CARS-GSA算法优选乙酸、丙酸和总酸的敏感波长变量，参与建模的波长点数量显著减少，有效降低了变量维度和模型复杂度，提升了回归模型检测精度和预测能力，为快速准确检测沼液VFA提供了新途径。     

基于光声光谱和TCA迁移学习的稻种活力检测

种子活力是决定水稻产量的最重要因素之一，但目前水稻种子活力的近红外和高光谱等无损检测方法易受种子表皮颜色影响，且所建模型难以适应新品种。该研究提出基于光声光谱技术的稻种活力无损检测方法并结合迁移学习进行新品种稻种活力检测。首先，对Y两优、龙粳、南粳、宁粳、武运粳、新两优等具有区域代表性的典型6种水稻品种，进行高温高湿人工老化处理，得到0~7 d老化时间的水稻种子；再通过调制频率获得8种不同深度的光声光谱信息，用主成分分析、竞争性自适应重加权算法对光谱降维得到特征光谱后，对Y两优、龙粳、南粳、宁粳、武运粳分别建立偏最小二乘回归（Partial Least Squares Regression，PLSR）、反向传播神经网络（Back Propagation Neural Network，BP）、广义回归神经网络（Generalized Regression Neural Network，GRNN）、支持向量回归模型（Support Vector Regression，SVR）、深度卷积神经网络（Convolutional Netural Network，CNN）的稻种活力预测模型，并选择最优调制频率；最后，通过迁移学习将建立的模型迁移到新两优稻种进行活力预测。结果表明，光声光谱最佳扫描频率为300 Hz，CNN预测模型精度较高，相关系数和均方根误差分别优于0.990 9、低于0.967 5；且经过迁移学习，仅需通过对源域数据的训练，即可直接对新品种稻种的活力进行精确预测；通过TCA迁移学习后，新两优稻种活力预测的相关系数从0.718 5提高到0.990 3。研究表明，采用光声光谱深度扫描技术对不同种类稻种的活力进行高精度检测是可行的，且经过迁移学习，仅需80粒新品种稻种信息即可实现稻种活力的精确预测。     

基于高光谱图像处理的大豆品种识别探析

大豆这种农产品在中国有特殊的地位,中国东北是最适合大豆种植的地区之一,所以大豆也成了中国在国际农产品市场上的主要竞争品.大豆的经济价值、使用价值以及药用价值都很高,作用广泛.但是不同种类的大豆之间差异很大,只有在准确识别大豆的种类的基础上,才能有效提高我国大豆品质.本文中通过高光谱图像的处理方法,在不同种类的大豆中进行分析.实践证明,高光谱图像技术的识别准确率达 90％以上,识别作用明显,能有效的为大豆的种类提供参考.     

基于曲线拟合的蚕豆病害叶的FTIR研究

用傅里叶变换红外光谱法研究蚕豆病害叶片,结果显示不同病害蚕豆叶片红外光谱图整体相似,它们的红外光谱主要由蛋白质、脂类和多糖的振动吸收带组成,仅在1 800~1 300 cm-1范围光谱的峰位、峰形及吸收强度有一些微小差异。对1 800~1 300 cm-1波数范围的光谱图进行二阶导数处理,结果显示蚕豆病害叶的二阶导数谱差异明显。对健康和病害蚕豆叶1 700~1 500 cm-1范围光谱进行傅里叶自去卷积和曲线拟合处理后,得到蛋白质酰胺Ⅱ带(1 550 cm-1)、木质素(1 605 cm-1)和酰胺I(1 650 cm-1)3个子峰,相应子峰的峰面积比例显示差异,黄化卷叶病分别为24.01%、36.55%、39.44%,赤斑病分别为15.42%、42.98%、41.61%,轮纹病分别为32.39%、35.63%、31.98%,锈病分别为13.97%、46.40%、39.65%,健康叶片分别为38.86%、28.68%、32.47%,健康叶的酰胺Ⅱ带子峰相对面积比病害叶的大,而其木质素子峰相对面积比病害叶的小。对于子峰面积比A1 563/A1 605、A1 650/A1 605和A1 563/A1 654,4种病害叶的比值均比健康叶的相应数值小,4种病害叶之间也有差异。结果表明傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合曲线拟合可望对不同病害的样品进行有效鉴别。     

基于多光谱遥感的黄南州沙化土地面积变化及原因分析

黄南州的沙化问题不仅是一个重要的生态环境问题,更危害着黄南州的生活环境。文章主要利用多光谱遥感并结合GIS研究分析手段对黄南州不同的土地类型上沙化的不同分布和变化情况进行分析,为黄南州以后的防沙治沙工作提供参考。     

Spectrum-Effect Relationship Between High Performance Liquid Chromatography Fingerprints and Anticoccidial Activities of a Compound Chinese Medicine

Quality control and screening of active substances in traditional Chinese medicines have been performed using fingerprint analysis. The spectrum-effect relationship between chromatography fingerprints and efficacy of herbal drugs is considered as a potentially useful method for determining active ingredients in complex mixtures. The study was designed to develop a method for determining the bioactive components of a compound Chinese medicine called Tiefeng based on spectrum-effect relationships between high-performance liquid chromatography （HPLC） fingerprints and anticoccidial activities. Four peaks of the established HPLC fingerprint indicate the main bioactive components of this medicine. In addition, pharrnacodynamic atlas was defined and used to assess the anticoccidial activity of Tiefeng from different sources for the first time. We found that the level of anticoccidial activity of Tiefeng was consistent with the degree of similarity between the pharmacodynamic atlas and chromatogram of any sample. Furthermore, effect of this medicine was related with the main active constituents, along with the origin and the harvesting time.     

高光谱技术在农业遥感中的应用

高光谱技术是一个非常有利于农业行业发展的技术，该技术在农业遥感中有着非常重要的作用。虽然效果较好，但是在应用的过程中也仍然存在着一些的问题。首先对高光谱技术在农业遥感中的应用进行了分析，其次阐述了高光谱技术在农业遥感应用中存在的问题，最后提出了一些有效的解决措施，旨在提升高光谱技术的应用质量，促进农业遥感的发展。      

棕色彩棉内在品质近红外光谱无损检测方法研究

为了探索快速、简便、无损、高效的棕色彩棉品质的检测方法，提出了采用近红外光谱技术结合偏最小二乘回归法（Partial least squares regression，PLS）快速无损检测棕色彩棉品质指标的方法。利用近红外光谱仪采集了651份新疆不同收获年份、不同品种的棕色彩棉样品的近红外光谱，选取1 300～1 670 nm和1 870～2 430 nm组合波段为建模波段，采用Savitzky-Golay平滑＋Savitzky-Golay一阶导数光谱预处理方法和PLS法分别建立棕色彩棉马克隆值和断裂伸长率的近红外光谱定量校正模型。结果表明，该定量校正模型的预测性能较好，能够应用于棕色彩棉马克隆值和断裂伸长率的无损快速预测。 关键词：天然棕色彩棉；近红外光谱；马克隆值；断裂伸长率；定量预测模型     

近红外光谱分析技术应用于植物叶片研究综述

近红外光谱技术（Near Infrared Spectroscopy，NIRS）作为 20 世纪 80 年代后期迅速发展起来 的一项检测技术，已被广泛应用于许多植物的各个组织和各种成分的分析。文章综述了该技术在植物叶 片研究上的应用进展，包括基于叶片特征的植物种类鉴别、植物叶片病虫害诊断、育种材料选择、叶片 内含物质含量测定等 4 个方面，并对近红外光谱检测技术的应用于植物叶片研究前景进行了展望。     

试点情况下省域间碳汇量控制的非合作随机微分博弈分析

林业碳汇的发展对减缓和适应气候变化是一个不可或缺的工具或渠道,也对林业投融资具有重要作用。林业资源是有限的,发展林业碳汇需要逐步规划。利用随机微分博弈模型分析省域间在碳汇试点情况下的非合作博弈情况,利用HJB方程解出反馈那什均衡解,然后利用数值仿真模型分析四种因素变化对林业碳汇量的影响,最后认为:对林业碳汇需要长期规划分阶段实施,要加强林业碳汇的管理及风险防范措施,立足当前做好工作。