遥感技术所取得的地面图像和数据及相应的数据和信息处理技术在地质学的应用。又称地质遥感。遥感地质一般包括4个方面的研究内容:①各种地质体和地质现象的电磁波谱特征。②地质体和地质现象在遥感图像上的判别特征下面是小编为大家整理的2023光谱技术论文【五篇】【精选推荐】,供大家参考。
光谱技术论文范文第1篇
英文名称:Spectroscopy and Spectral Analysis
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国光学学会
出版周期:月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1000-0593
国内刊号:11-2200/O4
邮发代号:82-68
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1981
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
SA 科学文摘(英)(2009)
SCI 科学引文索引(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
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期刊简介
光谱技术论文范文第2篇
关键词:遥感地址勘查技术;
具体应用;
研究
中图分类号:
P627 文献标识码:
A 文章编号:
1673-1069(2016)31-152-2
1 遥感地质及勘查技术概述
遥感技术所取得的地面图像和数据及相应的数据和信息处理技术在地质学的应用 。又称地质遥感。遥感地质一般包括4个方面的研究内容:①各种地质体和地质现象的电磁波谱特征。②地质体和地质现象在遥感图像上的判别特征。③地质遥感图像的光学及电子光学处理和图像及有关数据的数字处理和分析。④遥感技术在地质制图、地质矿产资源勘查及环境、工程、灾害地质调查研究中的应用。
1.1 遥感地质勘查技术的概念
利用飞机与卫星等遥感器对检测地标的地质数据进行电磁、光谱的扫描与识别的技术称之为遥感地质勘查技术,其在地质勘探工作中的应用有助于对检测地标的地质特性进行深入分析,进而可通过摸清地质信息与地质特征为地质勘探提供更为科学可靠的理论与数据。较之传统地质勘查技术,遥感地质勘查技术具有多层次、综合性与宏观性的特点,因而地质勘查检测结果的精准性可得到大大提升。近些年,遥感地质勘查技术凭借技术先进、检测结果准确等优势在现代地质勘查工作中发挥了越来越重要的作用。
1.2 遥感地质勘查技术的特点
1.2.1 科学性
遥感技术在地质勘查工作中的应用为其数据采集环节提供了大量更具科学性的理论依据。以遥感地质勘查技术在我国的应用为例,使用卫星、飞机等高端遥感器可科学计算、检测出待检测地标的具体地质状况,有效结合电磁技术、光谱技术同现代化计算机技术以及现代化航拍器械可使地质扫描工作更具科学性,进而可为我国地质勘查与地质研究工作提供更为科学、准确的勘察数据与地质资料。
1.2.2 精确性
不断增大的矿产需求量使得我国地质勘查工作逐渐细化,这对地质勘查技术也提出了越来越高的精细化要求。遥感地质勘查技术可通过电磁技术与光谱技术的应用扫描并分析地质状况,现代地质勘查工作的精细化需求可得到满足。遥感地质勘查技术的应用实例显示,其可对地质状况进行全方位的检测与计算,这对现代地质勘查工作精确性以及矿产开采效率的提高均十分有利。
2 遥感地质勘查技术的应用
2.1 获取地质构造信息
在应用遥感技术找矿的过程中,我们可通过空间信息观察到相关地质标志,而提取空间信息的过程中则需应用到遥感技术所呈现出的与检测区域成矿相关的线性图像,从推覆体以及断裂等相似类型中提取出有用信息是这一过程中需注意的部分。遥感地质勘查技术还可应用于获取酸性岩体、火山盆地等地质的信息。由于影响遥感技术成像的因素较多,因而其在地质勘查工作中极有可能会发生地质图像模糊的情况,这将直接导致地质线性形迹和地质纹理信息无法清楚显示出来,地质勘测工作随之面临困难。针对这一问题,目前主要采用人机交互、目视解译等方式来突出显示地质构造图像中的关键信息。
2.2 通过获取植被光谱来确定矿产位置
矿区感测区中的金属或矿物较易因地下水文因素和地下微生物作用的影响而改变底层结构,随之将会对土壤层中的成分造成矿物元素增加等影响,土壤成分受到的影响将直接体现在地表的职务上。土壤层中成分的变化将会改变地表植物对金属元素的剧集程度和吸收程度,继而将会使得植物内含水量及叶绿素也发生改变,后种变化将通过植物的反射光谱特征显示体现出来,遥感技术正是利用了这一系列的变化将检测区域地表植物的反射光谱特征显示出来,并通过分析植物异常光谱信息来确定该区域是否存在矿产。不同种类的植物,甚至是同种植物的不同器官在金属含量方面将会呈现不同的特点,因而需大量收集检测矿区的植被样品,并在分析植被光谱信息的基础上统计出具有良好金属吸收能力和聚集能力的植被。植物反射光谱的色调是应用光谱特征增强技术处理遥感图像的主要依据。分离提取出异常色调后,遥感技术可直观展现出这些异常色调,分析出植被对金属的吸收能力和聚集能力后则可为确定矿产位置提供一定的依据。
2.3 利用岩矿光谱技术进行识别
作为遥感地质勘查技术的理论基础,岩矿光谱技术适用于多光谱技术与高光谱技术,其主要是通过提取多光谱蚀变信息实现岩性识别与高光谱矿物识别的目的。多光谱技术较低的光谱分辨率使得岩矿的光谱特征表现力较弱,因此岩矿光谱技术在分析岩矿反射率差异时主要以图像线性信息与图像灰度特征为基础。较之多光谱技术,高光谱技术则既可获取到连续光谱信息,也可对地质类型加以直观地识别。综合使用多光谱技术与高光谱技术可对岩矿类型、与成矿作用有直接关系的矿物蚀变信息加以有效地识别,并可对蚀变强度进行定量,进而可为地质勘探工作提供强有力的技术支持。
3 加强遥感地质勘查技术应用的措施
前文笔者简要分析了遥感地质勘查技术的概念与特点,并探讨了其在地质勘探工作中的具体应用。由于我国在应用遥感地质勘查技术过程中仍存在不少问题,因而我们在实际应用过程中还需采取合理的措施来保证其应用效果。
3.1 加强对遥感技术理论研究
理论是实践的基础,遥感地质勘查技术的实际应用离不开有效的理论研究。因此我们首先需深入研究并分析大量与遥感技术相关的理论文献,为遥感技术的应用打下坚实的理论基础。除此以外,我们还需依据勘测区域的特点进行理论创新,不断丰富地质勘查技术应用的理论成果。
3.2 加强技术支持
技术支持在遥感地质勘查技术应用中处于十分关键的地位,因此我们首先需保持所应用的相关遥感设备的技术先进性,保证硬件基础;
其次需加大引进与培养先进遥感技术人才的力度,以为遥感技术应用的准确性、合理性和科学性提供人才保证。
3.3 完善相关制度
遥感地质勘查技术的有效应用离不开相关制度的指导与规范,因此我们需积极完善诸如技术岗位责任制度的一系列制度,及时发现遥感地质勘查技术在应用过程中出现的问题,以促进我国遥感地质勘查技术的可持续发展。
4 结束语
综上所述,迅猛发展的国民经济使得国家对矿产资源的需求量越来越大,这对地质勘查技术的效率与精确度提出了越来越高的要求。对此,本文简单介绍了遥感地质勘查技术及其在地质勘探工作中的应用,并提出了加强其应用的具体措施,以期为相关人士提供理论参考。
参 考 文 献
[1] 王润生,熊盛青,聂洪峰,等.遥感地质勘查技术与应用研究[J].地质学报,2011,11:1699-1743.
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[3] 罗庆霞,苏吉祥.遥感地质勘查技术在矿山中的应用[J].世界有色金属,2016,10:203+205.
光谱技术论文范文第3篇
关键词:特征提取 红外光谱 茶叶 识别 产地
中图分类号:TN93 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(a)-00-02
茶叶是世界三大饮料作物之一,营养、保健和食用价值丰富,深受人们的喜爱。我国茶树种类繁多、茶叶产地分布广,给茶叶产地等的鉴别工作带来很大的困难。目前,色谱一质谱联用技术、毛细管电泳一质谱联用技术以及多维色谱技术等新兴分析技术在茶叶原产地鉴别领域的广泛应用,以及各种计量学手段的不断完善将会极大丰富茶叶指纹图谱研究的技术与数据处理方法,使茶叶的信息更加全面、更具科学性。红外光谱分析技术是综合分析茶叶品质,而且分析速度快、效率高、无污染、重现性较好[1-4]。红外光谱技术显示不同品质的同种茶叶在谱图上的特征谱带会出现了细微差异,该发现证明了傅里叶变换红外光谱法用于鉴别茶叶品质的可行性。该文利用红外光谱技术讨论了茶叶产地分布特征。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.2 仪器设备与参数设置
TENSOR27型傅立叶红外光谱仪(BRUKER公司),波数范围:400~4000 cm-1,扫描次数:16次,分辨率:4 cm-1。
1.3 实验过程
样品的制备大致分为5个过程:烘干、粉碎、研磨、压片和光谱采集。首先,标准茶叶样品将在40 ℃恒温箱中烘12 h,然后经粉碎机粉碎,过200目筛子后收集。茶叶样品粉末要与KBr按1∶120比例进行研磨、压片,最后即可对压片进行光谱采集。
2 结果与分析
2.1 特征基理论
主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)是以样品数据统计特征为基础的正交变换,是最小均方误差意义上的最优变换。
这种方法的优点是可以用数量很少的几条本征谱,在不丢失主要光谱信息的前提下,取代原来复杂的原始光谱,解决了由于谱带的重叠而无法分析的困难。
特征基理论是基于主成分分析法提出的一种降低茶叶红外光谱图原始数据的维数、提取反映茶叶信息的主要因素的多元统计分析方法。
每进行一次特征提取就好比是一次主成分分析过程。特征提取是为了建立茶叶的光谱特征基,在主成分分析的最后就是选取变量建立特征基的过程,建立特征基后即可对所要分析指标进行投影分析。
二次特征提取是在一次特征提取基础上再进行一次主成分分析过程,即特征提取过程,也相当于再一次剔除冗余变量,提取变化相差较大变量的过程。在二次特征提取后,再根据不同的特征因子所含信息量的情况建立特征基。
2.2 二次特征提取用于红外光谱分析茶叶产地分析
建立有关茶叶产地的特征基时,首先,考虑参与建基茶叶原产地的问题,既包含我们所要研究的几种茶叶(君山银针、祁门红茶、政和白茶、安溪铁观音、四川藏茶等),又要包括中国其他各个茶叶产区的特征茶叶品种。
在研究中选取福建茶区茶叶时,将福建茶区分为闽北和闽南两个区域分别区分。选取安徽茶叶时,将其分为黄山和祁门两个茶区。这主要基于茶叶产地的地域特征不同,每个地域的气候、降水、海拔等地域特征相差太多。
因此该特征基要有对应每个区域茶叶的信息,也就是每个茶叶要在基上能找到对应的“坐标轴”,如闽南和闽北茶叶要分别投影在代表各自区域信息的“坐标轴”上。
3 结语
茶叶的基本成分是稳定的,所以样品的红外光谱有很大的相似性,该文基于主成分分析的特征提取思想,提出了特征提取方法并应用在不同茶叶产地的识别上,结果很好的把不同产地区域的茶叶区分开。此法具有一定的可行性,该方法将对分析茶叶产地有指导作用。
参考文献
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[2] 李红莲,赵志磊.近红外光谱法快速鉴别花生油真伪及掺伪成分[J].食品安全质量检测学报,2010,27(1):24-29.
光谱技术论文范文第4篇
关键词:拉曼光谱;
农药检测方法;
水果
引言
为了解决传统农药残留检测方法比较繁琐、耗时、破坏样品、检测单一性等问题,即一种方法或程序只能对一两种农药的残留进行分析。这些方法的分析过程比较复杂,取样时间较长,不能实行现场实时检测等。采用拉曼光谱在检测农药残留进行农药残留检测,首先必须获得各种样品水果的拉曼数据,然后分别测量样品农药的拉曼光谱,分别形成数据库以便识别,最后看喷有农药的水果的拉曼光谱。根据不同分子间的拉曼光谱震动,通过和无农药残留样品光谱对比,峰值对比,来实现检测水果表皮是否有农药残留的以及可能的农药品种。
1 国内外研究现状分析
随着各国经济的飞速发展和居民收入及生活水平的稳步提高,人们的饮食文化的改变,这对食品质量提出了很多要求。实现食品快速无损的农药残留检测需要技术先进、性能优良的设备来实现检测,是满足人们对食品安全健康的需求的发展方向。
目前,国外检测农药残留的方法已经建立健全的检测机制和检测标准,国内只是对一部分使用农药建立了检测标准,大多集中在传统的方法,国内使用拉曼光谱仪器检测农药残留的研究的并多,大多数集中在液体农药,忽视了粉末农药,不是很符合农药残留检测的实际情况。基于拉曼光谱技术检测水果表面农药残留的方法。本研究旨在利用拉曼光谱技术,以水果为研究载体,不探究水果常用农药残留检测的方法,为实现农药残留无损、快速、在线检测奠定技术基础。
2 研究目标
通过对农药残留检测方法的调查研究,建立快速无损的检测数据库主要目标如下:
(1)学习拉曼光谱技术,了解仪器原理和熟练操作拉曼光谱仪器
(2)分析农药残留检测现状,采集样品农药拉曼光谱,掌握样品农药的拉曼光谱特征。
(3)采集水果样品的拉曼光谱图,掌握水果样品表皮的拉曼光谱特征
(4)建立该样品农药在水果样品快速无损检测的光谱特征,为实现快速无损检测提供
3 研究内容
为了解决传统农药残留检测方法比较繁琐、耗时、破坏样品、检测单一性等问题,即一种方法或程序只能对一两种农药的残留进行分析。这些方法的分析过程比较复杂,取样时间较长,不能实行现场实时检测等。采用拉曼光谱在检测农药残留进行农药残留检测,首先必须获得各种样品水果的拉曼数据,然后分别测量样品农药的拉曼光谱,分别形成数据库以便识别,最后看喷有农药的水果的拉曼光谱。根据不同分子间的拉曼光谱震动,通过和无农药残留样品光谱对比,峰值对比,来实现检测水果表皮是否有农药残留的以及可能的农药品种。
4 拟解决的关键问题
4.1 解决传统检测方法的不足
4.2 单一方法检测多样品农药留
4.3 实现农药残留的快速、无损、实时现场检测
5 结束语
首先从理论上查找农药残留的方法,找出各个方法的优缺点,学习拉曼光技术的相关理论知识,同时学习实验仪器的使用为方案实施奠定基础。主要完成农药光谱的采集,水果样品选定和采集样品数据,并通过配套软件对样品采集数据进行分析并得出结论。
参考文献
[1]陈著蓄,李永玉,王伟,等.微量有机磷农药残留近红外光谱快速检测方法[J].农业机械学报,2010,41(10):134-137.
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[3〕田国辉,陈亚杰,冯清茂.拉曼光谱技术的发展及应用[J].化学工程师,2008, 148(1):
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[4]陈晨.水体污染物拉曼光谱检测的数据处理与建库技术[D].华中师范大学,2006.
[5]周小芳,方炎,张鹏翔.水果表面残留农药的拉曼光谱研究[J].刀光散射学报,2004,16(1):11-14.
光谱技术论文范文第5篇
【摘 要】近红外光谱分析技术是光谱测量技术、化学计量学和基础测量技术的有机结合,可以快速、高效地对样品进行定性和定量分析。本文介绍了近红外光谱分析技术的特点,并重点论述了其在煤化工行业中的应用。随着 计算 机技术的快速 发展 ,近红外光谱已成为最有效的分析测试技术之一。
【关键词】近红外光谱煤化工煤炭直接液化
1 引言
近红外(nir)谱区是指介于可见区(vis)和中红外(mir)区之间的电磁波。根据美国试验和材料协会(astm)规定,其波长范围为700~2500nm。近红外光谱为分子振动光谱的倍频和组合频谱带,主要指含氢基团(c-h,o-h,n-h,s-h)的吸收,包含了绝大多数类型有机物组成和分子结构的丰富信息。由于不同的基团或同一基团在不同化学环境中的吸收波长有明显差别,因此可以作为获取有机化合物组成或性质信息的有效载体。近年来,近红外光谱法(nirs)在仪器、软件和应用技术上获得了高度发展,以高效和快速的特点异军突起,被誉为分析巨人。
2 近红外光谱技术特点
现代 近红外光谱分析是光谱测量技术、计算机技术、化学计量学技术与基础测试技术的有机结合。近红外光谱之所以成为一种快速、高效、适合在线分析的测试技术,是由其鲜明的技术特点决定的,主要表现在:(1)分析速度快。由于光谱的测量过程一般可在lmin内完成,因此,通过建立的校正模型可迅速测定出样品的组成或性质。(2)分析效率高。通过一次光谱的测量和已建立的相应校正模型,可同时对样品多个组成或性质进行测定。(3)使用方便,分析成本低,测试重现性好。(4)便于实现在线分析。由于近红外光在光纤中良好的传输特性,通过光纤可以使仪器远离采样现场,另外通过光纤也可测量恶劣或危险环境中的样品。
3 近红外光谱分析技术在煤化工行业中的应用
煤炭作为我国的主要能源,对我国国民 经济 的发展起着极其重要的作用。随着经济的发展和人民生活水平的不断提高,人们对于煤炭的利用和研究也越来越广泛和深入。近年来,如何更加合理、洁净、有效地利用煤炭,是目前煤化学研究领域中所面临的一个重要问题。由于近红外光谱分析技术具有效率高、成本低等自身的优点而备受煤化学工作者的青睐。
3.1近红外光谱分析技术在煤化学结构研究中的应用
近年来很多学者对煤结构的研究虽已做了大量的基础工作,但仍然存在一些争论,部分原因就是煤的非晶态及不均一结构。对煤中某些官能团归属的确认及分析,对煤的反应性研究具有重要的理论和实用意义。随着光栅红外的退出,傅立叶变换红外以其高分辨率和对数据的处理能力的大幅提高,使以前一些含糊不清的,甚至有可能产生错误概念的结论被重新确认和改写。ft-nir分析技术采用模型化合物对标准浓度确定的方法,对影响煤反应性的官能团进行定量分析,如煤中的烃基、芳氢与脂氢的比例、煤中的含氧官能团、ch??2?的链长等方面,这一方法的优点是一旦有一条高质量的标准曲线,对任一样品中官能团的浓度就可以快速准确地进行标定。
琚宜文等应用傅里叶变换红外光谱(ftir)对不同类型构造煤结构成分的应力效应进行了分析。结果表明在各类构造煤中,芳香结构、脂肪结构以及含氧官能团的结构成分吸收频率几乎一致,但吸收峰的强度却不相同,这正是在构造应力作用下构造煤变形程度及变形机制不同所引起的。在低、中和高煤级变质变形环境形成的不同类型构造煤中,随着构造变形的增强,富氢程度降低,富氧程度也越来越低,而缩合程度增高,但不同类型构造煤结构成分的含量变化又有区别。该法应用于构造煤结构成分应力效应的研究,取得了较满意的效果。
李荣西应用显微傅立叶红外光谱对一煤源岩样中的荧光镜质体、角质体和树脂体进行了分析测试,并采用红外光谱分谱技术,应用计算机曲线拟合方法对其化学结构和生烃性进行了定量分析研究。结果表明镜质体含有较高的c=o结构,而角质体和树脂体含有较高的脂肪烃(ch2+ch3)结构,煤岩单组分化学结构特征决定了它们具有不同的生烃特征。
褚廷湘等对不同温度下的氧化煤样通过红外光谱分析其微观结构及特征,得到煤样在不同低温氧化阶段的基团变化,从微观角度掌握煤样氧化过程的变化 规律 。通过对唐口煤矿1302工作面煤样的低温氧化和红外光谱分析,得到唐口煤矿煤样在低温氧化阶段的自燃倾向性和氧化过程中微观结构的变化规律,该成果为制定矿井内火灾的防治技术提供了 科学 依据。
3.2近红外光谱分析技术在煤质分析中的应用
近红外光谱技术具有快速、在线、绿色、廉价等优势可以在不破坏煤样的基础上同时对入厂电煤或入炉电煤的热值、水分、灰分及挥发分等进行检测,也可以按产地对电煤进行实时模式分类。因此,有效地将近红外技术应用在电煤在线快速检测上,一方面,可以解决传统化学方法费时、费力的问题,效率提高显著;
另一方面,相对于同类γ射线产品价格便宜近十倍,有助于广泛快速地推广。丁仁杰等通过对元宝山电厂实际用煤的实验,介绍了结合偏最小二乘方法和近红外技术,对煤质指标:水分、灰分、挥发分和热值等进行建模的过程,并证明了其可行性。同时针对电煤建模特点,进一步介绍了先定性后定量建模预测的方法。
燃煤发热量是动力用煤的重要质量指标,也是锅炉运行的一个重要的 参考 参数。在煤质的研究中,因发热量(干燥无灰基)随煤的变质程度成较 规律 的变化,所以根据发热量可粗略地推测与变质程度有关的一些煤质特征,如粘结性、结焦性等。因为近红外光谱分析方法对含c-h的有机物比较敏感,而且发热量与挥发分之间有一定的相关性,所以从理论上讲,近红外测发热量可行。李凤瑞等将近红外分析技术应用于煤质在线分析,对某些标准煤样的近红外光谱进行了阅读分析,并采用多元线性回归方法对数据进行分析和处理,建立了多元线性模型,由此得出煤质发热量的预测值与人工化验标准值之间的相关系数为0.92,所建模型的定标标准差为1.58。
3.3近红外光谱分析技术在煤炭转化产品分析中的应用
煤转化产物主要为烃类化合物,官能团为c-h,特别适合于做近红外光谱分析。近红外光谱可以快速分析煤直接液化产品、液体产物以及精制后馏分的组成及物化性质,如汽油的辛烷值(ron、mon)、馏程、密度、雷氏蒸汽压、汽油piona组成(链烷、异构烷、烯烃、环烷和芳烃)、航煤冰点、柴油凝点、十六烷值、闪点、沥青含量等。
张铭金等采用毛细管气相色谱/傅立叶变换红外光谱-色谱保留指数(gc/ftir-ri)联合解析技术,研究了高温煤焦油重油馏分的化学组成。分别从重油馏分300~330℃和330~360℃中分离并鉴定出70和61种化合物,了解到不同配煤工艺对煤焦油组成与性能的影响,从而获得了一些有意义的结果,为煤焦油的集中加工和新产品开发提供了重要依据。
4 结束语
近红外光谱在我国的 发展 较晚,经过仪器工作者的努力和与国外的交流的日益增多,特别是近年来在各领域的应用效益,人们对近红外光谱技术的认识越来越来深刻,随着近红外光谱技术的进一步开发,其在我国的应用越来越广泛。
参考 文献 :
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