可見-近紅外光譜的潮間帶沉積物有機(jī)碳含量的幾種模型預(yù)測方法

呂美蓉，任國興，2，李雪瑩，范萍萍，孫中梁，侯廣利，劉 巖*

1. 齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)海洋儀器儀表研究所，山東省海洋監(jiān)測儀器裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國家海洋監(jiān)測設(shè)備工程技術(shù)研究中心，山東 青島 266100 2. 中國海洋大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266100

引 言

可見-近紅外光譜速測是利用物質(zhì)在近紅外光譜區(qū)內(nèi)的光學(xué)特性快速反演物質(zhì)組成和化學(xué)成分含量的一種方法。 當(dāng)前國內(nèi)外已開展了不少的沉積物/土壤碳光譜速測技術(shù)研究。 Alaoui等采用偏最小二乘法(PLS)建立沉積物光譜原數(shù)據(jù)和碳含量的對應(yīng)關(guān)系模型，可以較好的反演沉積物碳含量[1]。 章海亮等采用遺傳算法結(jié)合連續(xù)投影算法提取特征波長，應(yīng)用偏最小二乘回歸方法建立土壤有機(jī)質(zhì)模型，預(yù)測R2為0.83[2]。 申艷等采用多元散射校正和多元線性回歸法建立了土壤有機(jī)碳光譜模型，預(yù)測值與實(shí)測值的相關(guān)系數(shù)為0.82[3]。

潮間帶是海陸相互作用的一個重要界面，沉積物中的碳含量是海洋污染程度的標(biāo)志之一[4]。 盡管采用可見-近紅外光譜快速預(yù)測土壤/湖泊沉積物TOC含量已成為熱點(diǎn)，但未見使用可見-近紅外光譜預(yù)測潮間帶沉積物TOC含量。 潮間帶沉積物和湖泊沉積物在粒度、有機(jī)碳含量、鹽含量等方面都存在很大差異，這些都會對預(yù)測模型產(chǎn)生很大的影響。 此外，在建模方面，以往多采用PLS、多元線性回歸等方法，存在自相關(guān)、過適應(yīng)性等問題。 最小二乘支持向量機(jī)(LSSVM)是基于結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化原理和學(xué)習(xí)理論的一種方法，通過不斷優(yōu)化調(diào)整，找到最優(yōu)函數(shù)?！?br>