偏最小二乘回归模型在水文相关分析中的应用

介绍了偏最小二乘回归的基本原理、建模基本思路和交又有效性判别方法，将偏最小二乘回归模型应用于水文相关分析，并与最小二乘回归模型进行比较分析。通过算例分析表明，该模型具有符合水文现象特性的合理结构及较高的相关分析精度，能很好的应用于水文相关分析中。     

聚乙烯密度的拉曼光谱检测

通过分析若干聚乙烯样品的拉曼光谱,对聚乙烯密度的检测方法进行了研究.分别采用拉曼光谱内标法(RISM)和偏最小二乘法(PLS)建立聚乙烯密度预测模型,其中RISM方法建模所得检测结果与真实值的相关系数为0.558,平均相对偏差为1.1%,标准偏差(SD)为11.7,而PLS方法建模所得检测结果的相关系数、平均相对偏差和交叉验证误差均方根分别为0.985、0.2%和2.2.研究表明:通过拉曼光谱能够实现聚乙烯密度的快速检测;且基于PLS的建模分析方法检测结果更优.     

大气污染偏最小二乘回归预报模型及试报分析

针对丹东城区SO2污染的实际情况及与气象因子的关系,建立了偏最小二乘回归预报模型,并在实际预报中进行了模拟、试报和应用、模型拟合及预报效果检验,结果发现：模型模拟值与实际值的变化趋势基本一致,模型可以用于各季SO2浓度预报。     

结合PLS-DA与SVM的近红外光谱软测量方法

为了提高近红外光谱分析精度,提出结合偏最小二乘判别分析（PLS-DA）与支持向量机（SVM）的软测量方法（PLS-DA-SVM）.该方法利用一组由不同类别组成的训练样本,引入二叉树进行多重分类,节点分类器由PLS-DA方法建立;利用偏最小二乘支持向量机（PLS-SVM）建立每类样本的定量模型.预测时,用PLS-DA分类树对待测样本进行分类,选择相应的PLS-SVM模型进行定量分析.实验利用PLS-DA-SVM方法和近红外光谱数据建立汽油的研究法辛烷值软测量模型,针对2个批次共计57个成品汽油样本进行蒙特卡洛交叉检验.结果表明,对汽油牌号进行识别,平均分类错误率为0.07%,低于其他常用分类方法;对研究法辛烷值进行预测,均方误差达到0.243,复相关系数达到0.991,较PLS、LS-SVM等方法有显著提高.     

单因变量的偏最小二乘回归模型及其应用

采用偏最小二乘回归对大坝位移监测资料进行建模 ,并应用于某土石坝的沉降资料分析中 ,结果表明 ,该方法有较高的预报精度 .     

正交偏最小二乘判别法对青蒿素拉曼光谱的研究

为了鉴别不同纯度的青蒿素样品,本文运用正交偏最小二乘法判别分析方法（OPLS-DA）研究了不同纯度青蒿素样品的拉曼光谱。研究表明,对青蒿素拉曼光谱进行OPLS-DA建模分析可以鉴别不同纯度的样品,从而用于青蒿素样品的质量评估。另外,青蒿素拉曼光谱OPLS-DA建模分析表明,青蒿素拉曼光谱中与生物活性官能团相关的724 cm^-1处的特征振动模式与青蒿素的纯度紧密相关:在不同纯度青蒿素样品中,该特征振动模式与其他振动模式的相对强度比具有统计学差异（单向方差分析,F=7.39,P<0.01）。     

近红外光谱结合模式识别方法用于食盐溯源研究

应用近红外光谱分析技术,结合偏最小二乘辨别分析(PLS-DA)和支持向量机(SVM)两种模式识别方法用于5种食盐的品种追溯识别研究.将5种食盐250个样品分别在波长范围400~1 198 nm光谱条件下扫描并获取数据.从得到的每种食盐的光谱数据中随机选取34个样品利用SVM建立模型,用模型对其余16个样本进行预测,用网格寻优的方法选择最优参数,然后进行分类预测,5种食盐的准确识别率分别达到100%、93.8%、87.5%、100%和93.8%.通过PLSDA方法构建模型时采用二阶求导对近红外光谱数据进行预处理,并用留一法交互检验确定PLS模型的隐变量数,该模型对5种食盐的预测准确率分别达到93.75%、100%、100%、100%和100%,结果表明PLS-DA预测效果较SVM稍好.该研究为实现不同品种食盐的鉴定以及成品食盐的品种溯源提供了一种参考方法.     

近红外光谱技术在农药残留量检测中的研究

介绍了近红外光谱技术的发展及原理,基于近红外光谱分析技术对蔬菜中农药残留的检测方法进行了定性和定量实验研究．选取菠菜作为叶菜代表,用偏最小二乘建立校正模型,并对模型的通用性进行验证．实验表明,校正模型的预测结果比较理想,但模型的通用性还需要改善,同时还讨论了基于多信息融合技术在农药残留量检测中的研究前景．     

加速度计参数辨识建模

根据加速度计参数模型辨识的需要,通过采集加速度计零偏,分析了数据的特点,结合最小二乘、递推最小二乘、最大似然估计3种系统辨识方法,建立起零偏数据相关的数学模型,再通过对模型进行仿真,观察参数变化曲线趋势,把模型参数和辨识之后的模型参数作对比,证明了模型的可靠性。     

核桃油中掺大豆油的同步荧光光谱快速鉴别

展示了同步荧光光谱法在核桃油掺大豆油鉴别以及同步荧光法结合多元分析对掺假核桃油进行评价方面的应用潜力.获得同步荧光光谱的激发波长范围为250~700nm,波长间隔范围为10~100nm.核桃油和大豆油的等值同步荧光光谱相比较,发现在激发波长低于275nm范围内,核桃油具有特殊的荧光谱图.研究过程使用了51个以不同比例大豆油掺假的核桃油混合样品,采用偏最小二乘法分别对波长间隔为20、40、80nm的同步荧光谱图数据进行回归,实现对核桃油掺假情况的定量分析.本研究可以在2.5min内实现对核桃油掺大豆油比例在0.6%以上的样品进行快速检测     

土壤重金属污染作物体内分布特征和富集能力研究

随着污水灌溉面积的持续扩大,研究污水灌溉带来的土壤重金属污染问题,特别是重金属污染物对土壤-作物系统的影响显得尤为重要.通过玉米作物污水灌溉实验、采样分析和生态调查,研究了由于污水灌溉造成的土壤重金属污染(Pb,Cd,Cr,Cu)在玉米体内分布特征和富集能力.研究结果证明,重金属Pb,Cr和Cu主要富集在玉米根部,少量向玉米作物地上部分迁移.玉米籽粒中4种重金属(Pb,Cd,Cr,Cu)的含量均在粮食及其制品中重金属元素限量之内,说明玉米籽粒基本没有受到污染,粮食生产处于安全状态.     

广西大厂矿区沉积物重金属污染及风险评价

评估了广西大厂锑矿下游地区河流表层沉积物中重金属的污染特征,为合理预防和治理广西大厂矿区下游的重金属污染以及生态系统的修复提供基础资料.结果表明:沉积物中Cd,Cu,Ni,As,Zn,Pb和Cr的平均浓度分别为10.9 mg.kg-1,204 mg.kg-1,247 mg.kg-1,19.3 mg.kg-1,1 329 mg.kg-1,44.0 mg.kg-1和101 mg.kg-1,沉积物中重金属的浓度高低依次为Zn>Ni>Cu>Cr>Pb>As>Cd.用Hakanson潜在生态风险指数法对所调查地区生态风险评价结果表明,7种重金属对所调查地区生态风险的影响程度由高到低依次为:Cd>Cu>Ni>As>Zn>Pb>Cr.所调查地区的表层沉积物中主要生态风险因子是Cd.本研究为该矿区污染控制和治理提供了科学的依据.     

矿区充填复垦土壤重金属分布特征研究

为保证矿区种植农作物的充填复垦土地的生态安全,以徐州柳新矿区粉煤灰、煤矸石充填以及对照场地为研究区,通过对3块场地中As,Cd,Cr,Cu,Hg,Pb,Zn 7种重金属元素不同深度含量分析,总结7种重金属纵向的分布情况,并将3块场地重金属含量与土壤背景值、土壤环境质量标准做比较,分析7种重金属元素的变化度和污染程度.结果表明:3块场地中,相对于土壤背景值,Hg,Cu,Cd,Pb的变化度均较大;煤矸石场地的Zn变化度偏大;As,Cr的变化度均较小.相对于土壤质量评价标准,Cd均超过土壤质量标准;除极少数As,Zn,Cu样点超标,其余均未超标.在此基础上,对Cd进行详细分析,以粉煤灰场地为例,建立了Cd纵向分布的克里格模型,所建模型拟合精度较高.研究结果将为矿区污染土地的修复并进而制定相应治理措施提供依据.     

西藏多不杂铜矿区土壤与河床沉积物中重金属元素特征及其环境意义

西藏多不杂铜矿是一大型斑岩型富金铜矿床,已探明铜资源量超过400×10⁴ t,目前尚未开发且研究主要集中于找矿与地质成矿等方面,很少进行环境方面的研究。为了解西藏多不杂铜矿在未开采前矿区重金属元素的富集状况和迁移特性,对多不杂铜矿区地表土壤和萨玛隆河河床沉积物进行了样品采集,测试Cu、Pb、Zn、As、Cd、Cr、Hg等7种重金属元素含量和赋存形态; 采用地累积指数法、内梅罗综合污染指数法、风险评估编码法对矿区重金属元素的富集程度和生物活性进行评价。结果表明:多不杂铜矿区地表土壤和萨玛隆河河床沉积物中的多数重金属元素含量分配受到多不杂铜矿的影响很大,且二者具有显著的相关性; 多不杂铜矿区地表土壤中Cu尤为富集,含量最高达到21 020.000×10^-6,超过《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)中Ⅲ级标准的50倍,综合污染指数为39.43,达到重度污染级别,多数样品的地累积指数也达到极强污染级别,且其生物活性为中度风险,容易迁移转化,对环境的影响很大; 萨玛隆河河床沉积物中Cu最高含量为2 406.000×10^-6,为Ⅲ级土壤环境质量标准的6倍,其综合污染指数为38.13,显示重度污染,污染率为91.6%,但其生物活性为低风险级别,迁移能力较弱,对环境的影响不是很大,但仍不可轻视; Cd虽然含量不高,低于Ⅲ级土壤环境质量标准,但是其在河床沉积物中主要以碳酸盐结合态存在(占比为48.01%),生物活性达到极高风险级别,对环境影响较大; Pb、Zn、As、Cr、Hg含量普遍较低,且生物活性较弱,能够稳定存在于土壤中,基本不会对环境造成影响。     

煤中重金属元素的溶出潜力及其影响因素

水-煤相互作用是影响煤矿矿井水水质的重要因素之一。为揭示煤中重金属元素的溶出机制,利用连续化学提取、浸溶实验等方法分析了煤中10种重金属元素赋存形态,量化了水-煤相互作用过程中重金属元素平均溶出浓度,梳理了影响煤中重金属元素溶出的内在和外在因素。结果表明:①煤中的Hg和Cr主要以残渣态存在; Mo主要以残渣态和可氧化态存在; Ni、Cu、Co、Zn和Cd主要以残渣态、可氧化态和弱酸提取态存在; As和Pb主要以残渣态、可氧化态和可还原态存在。②各重金属元素的平均溶出浓度从高到低依次为Zn、Cu、Ni、Cr、Co、Mo、As、Cd、Pb、Hg,对应浓度分别为25.73、25.21、18.12、13.22、8.10、4.31、0.77、0.60、0.50、<0.10 μg·L^-1。③影响煤中重金属元素溶出的内在因素包括元素赋存含量、元素赋存状态和存在形式、煤炭产酸性能、水体Eh值等; 外在因素包括氧暴露条件、水-煤相互作用时间等。在内在和外在因素的共同影响下,导致了不同地区煤中重金属元素溶出特征具有较大差异。     

稠油拟启动压力梯度测定实验方法及应用

根据多孔介质中单一流体的渗流规律及物质平衡原理,在考虑稠油微可压缩特性与非线性渗流特征基础上,建立一维稠油非线性渗流理论模型,以此为理论基础设计了两种非稳态渗流测压方式测定稠油拟启动压力梯度的实验方法。通过拟合恒流量注入过程与停止注入过程的多孔介质注入端测定的压力变化,从而计算出不同温度时稠油的拟启动压力梯度值。对比理论计算与稳定实验测定拟启动压力梯度的误差可知,关闭注入端测定注入端压力变化而求得的稠油拟启动压力梯度更精确,其原因是由于停止注入实验方法只需进行压力测量而无需考虑流量测量的问题,因此该方法实验简单易操作、实验时间短、计算精度高。     

苏州市吴中区土壤重金属含量分析与评估

测定了苏州吴中区土壤重金属的含量，并进行了相关分析、整理，并对吴中区土壤重金属污染状况进行了综合评估，结果表明吴中区土壤重金属污染达二级，尤其部分地区汞含量已出现明显超标。     

山东省东部地区土壤重金属污染及其生态环境效应

为了弄清楚山东省东部地区土壤重金属元素的潜在生态危害程度,在土壤调查的基础上,采用潜在生态危害指数法,以深层土壤的重金属元素含量均值作为参比值,对土壤进行重金属污染的潜在生态风险评价,并探讨其生态环境效应。结果表明:山东省东部地区土壤重金属元素污染程度从大到小依次为Hg、Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、As,重金属潜在生态风险从大到小依次为Hg、Cd、As、Pb、Cu、Cr、Zn,其中Hg和Cd对土壤污染危害的贡献率之和达87.95%,仅Hg元素的贡献率就达到61.96%; 综合潜在生态风险评价级别为强和很强的土壤面积占13.75%,主要分布在莱州—招远—烟台和牟平—乳山金矿集中区以及人口密集的城镇地带,这种空间分布与目前金矿开采、选冶和人类生产生活布局一致; 此外,局部土壤重金属污染物已迁移到小麦体内,部分小麦样品中Cd、Cr、Pb、Zn含量超临界值,对人体健康产生影响。     

开封市重金属对土壤的污染及防治对策探析

通过对开封市区土壤、农产品、河水、底质及上游排污企业重金属铅、镉的监测,发现土壤中镉有超标现象。分析了其原因及变化趋势,并提出了防治对策。