光譜數據預處理對潮間帶沉積物氮LSSVM模型的影響研究

呂美蓉，任國興，2，李雪瑩，范萍萍，劉 杰，孫中梁，侯廣利，劉 巖*

1. 齊魯工業大學(山東省科學院)海洋儀器儀表研究所，山東省海洋監測儀器裝備技術重點實驗室，國家海洋監測設備工程技術研究中心，山東 青島 266100 2. 中國海洋大學信息科學與工程學院，山東 青島 266100

引 言

可見-近紅外光譜法具有快速、 便捷等優點，已廣泛應用于土壤/沉積物氮含量估算[1]。盡管采用光譜法預測氮含量的研究比較多，但是以往主要針對土壤或湖泊沉積物，未有潮間帶沉積物氮含量的預測研究。潮間帶是海陸交替的過渡地帶之一，人類活動造成大量氮元素被輸送到潮間帶地區，并最終蓄積在沉積物中。在一定的條件下(溫度、 pH值、 氧化還原電位等)，沉積物中蓄積的氮元素會通過一系列物理、 化學和生物過程釋放到水體中，影響著潮間帶及近岸水域環境[2]。因此定量化快速監測潮間帶沉積物氮含量具有重要的意義。

由于土壤/沉積物成分復雜，而且在光譜采集過程中往往受到儀器、 環境等干擾，因此光譜信息中包含了大量的噪音和冗余信息。采用原光譜數據建模，不但計算復雜，而且模型預測精度低。有必要探尋一種方法，在保留有用光譜信息的同時，去除噪聲，剔除冗余信息，為氮含量估算提供良好的數據基礎。光譜變換、 特征波長提取是兩個重要的去除噪音和冗余信息的方法。光譜變換不僅可以去噪，而且可以減少光譜信息的重疊度，集聚與加強有用的光譜信息[3]?！?br>