光谱学与光谱分析

■ 加入收藏　 ■ 设为首页

返回首页　|　English

　　首页 | 期刊介绍 | 编委会 | 投稿简则 | 投稿须知 | 获奖情况 | 被收录情况 | 影响因子 | 期刊订阅 | 联系我们 | 专利保护知识问答 | 版权转让协议 | 介绍信(格式) | 保密审查单 | 投稿模板

编辑部公告

	第三届光谱技术及应用大会

	期刊引证信息快报

	祝贺《光谱学与光谱分析》副主编常俊标教授当选中科院院士

	本刊声明

	投稿注意事项

	《光谱学与光谱分析》稿件流程

	期刊社决定采用ScholarOne Manuscripts在线投稿审稿系统

	敬告读者——本刊全文上网

忘记密码?

输入电子邮件地址取回您的帐号信息

在线期刊

预出版文章摘要

摘要点击排行

全文下载排行

友情链接

	中国科学技术协会

	中国光学学会

	中国知网(CNKI)

	万方数据

	中国化学会

	中国光谱网

	中国物理学会

文章快速检索

2025年 45卷 03期刊出日期：2025-03-01

论文

论文

	601	多变分模态分解下的湿地植被高光谱识别特征波长优选与模型研究
		李璇²，袁希平^1，3*，甘淑^2，3，杨敏¹，龚伟圳²，彭翔²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0601-07
		高光谱数据以其高维度为特征，拥有更丰富的地物信息。在植被分类中，这种高维度数据为提升分类准确性和精度提供了更多机会。传统的特征波长建模往往因输入变量过多而导致分类精度不佳。为了克服这一问题并提高模型对湿地植被细微光谱差异的捕捉能力，以洱海东岸海滨作为研究区域展开探索，测取了3种典型湿地植被(菰、芦、槐叶蘋)的高光谱数据作为目标样本。对样本光谱曲线进行SG平滑后作为原始光谱（OS）、对原始光谱进行包络线去除变换（CR）、一阶微分（FD）并分析其光谱特征; 再将原始光谱通过变分模态分解（VMD）为8个尺度。接着，用竞争性自适应重加权（CARS）算法选择出的波长作为特征波长。最后，利用寻找出的最佳参数组合放入经贝叶斯算法优化的支持向量机（Bayes-SVM）进行建模。结果表明：CARS算法提取的特征波长数量减少，且大都分布于植被的吸收特征区间内，降维效果显著；经过分解后的第4模态构建的模型（S₄-CARS-Bayes-SVM）分类效果最好，其精确率PR为0.933 3，召回率RR为0.888 9、F1分数为0.896 3、AUC值为0.928 6，即此模型具有很强的鲁棒性以及识别性能。
		2025 Vol. 45 (03): 601-607 [摘要] ( 56 ) RICH HTML PDF (4138 KB) ( 108 )

	608	基于半球形声学共振腔的光声光谱气体传感系统研究
		王高旋^1，2，丁志华^3，高晓明^4
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0608-08
		声学共振腔是光声吸收光谱技术的重要器件，相比于传统使用的圆柱形声学共振腔，球形声学共振腔具有体积小、品质因数高、更易提高气体吸收路径等优点。为进一步减小声学共振腔体积，实现微型化声学共振腔，本文首次报道了一种基于半球形声学共振腔的光声光谱气体传感系统，该半球形声学共振腔半径为15 mm，容积为7.07 mL。通过理论仿真和实验测试验证，测量出半球形声学共振腔的频率响应曲线，进一步确定了半球形声学共振腔的最佳工作频率和麦克风位置。为进一步提高光声光谱气体传感系统性能，通过增大声学共振腔的光线入射口尺寸，与多通池相耦合在一起，进一步增加气体吸收路径。多通池由两个反射镜构成，反射镜直径为25.4 mm，曲率半径为100 mm，距离20 cm，反射镜面上反射光斑为单线点模式，最终通过使用多通池提高了6倍的甲烷光声吸收信号幅值和4倍的甲醛光声吸收信号幅值。通过使用多麦克风方法，将光声光谱信号幅值提升了4倍。最终，光声光谱仪器耦合了发射波长位于1 653和3 640 nm的两个可调谐激光器，两个激光器通过不同位置入射至声学共振腔中，实现了甲烷和甲醛两种气体的测量，检测灵敏度为2.11×10^-6 (20 s)和0.71×10^-6(20 s)。通过测量不同甲烷浓度下光声信号校准了光声光谱系统，实验结果表明光声信号与气体浓度具有良好的线性关系。通过使用Allan标准差方法评估光声光谱系统在长时间工作下的仪器稳定性，在仪器最佳积分时间660 s，甲烷检测灵敏度提升至0.4×10^-6。半球形声学共振腔由于其良好的光源适用性、体积小等特点，在光声光谱气体传感领域具有良好的应用前景。
		2025 Vol. 45 (03): 608-615 [摘要] ( 69 ) RICH HTML PDF (4774 KB) ( 36 )

	616	盖板玻璃外观检测的高光谱线扫成像方法
		沈冠廷¹，饶可奕¹，方瑞欣¹，张学敏¹，巫兆聪^1，2*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0616-07
		玻璃盖板是智能终端产品的重要组成配件，表面光滑且透明，其外观检测是光学成像检测领域的重要难题之一。目前，常规检测方法主要基于可见光影像，但是由于纹理相似性，常将污渍误判为瑕疵，导致将良品被判定为次品，从而增加工业成本。为了克服上述问题，提出基于高光谱技术的盖板玻璃污渍瑕疵检测方法。该方法通过对采集的高光谱数据进行最优特征光谱选择和建立定量检测模型，挑选出关键特征波段并实现对污渍瑕疵的精确检测。利用油墨区和AA透明区的光学特性，采用线性光源透射的成像方式，通过专业高光谱线扫设备，有效采集50个手机盖板玻璃高光谱影像，制作了包括无污无瑕盖板样本500个，及玻璃指纹、胶质物质、清洁剂、灰尘等4种污渍和划痕瑕疵样本各100个污渍瑕疵的数据集。基于上述高光谱影像数据集，构建了一种综合考虑污渍瑕疵的光谱特性和各个特征波段的贡献率与重要性的波段选择方法，精选出可有效区分污渍与瑕疵的8个特征波段（502、526、567、689、711、789、818和888 nm）。利用机器学习算法进行检测，实验结果表明，8个精选高光谱波段对区分污渍瑕疵具有良好的效果，准确率达95.4%，误分率仅为4.7%。高光谱影像能捕捉瑕疵和污渍在光谱上的差异，实现更精确地检测，为手机盖板玻璃质量检测提供了一种可行的新方法，可为实际应用中设计低成本高光谱瑕疵污渍检测相机提供参考。
		2025 Vol. 45 (03): 616-622 [摘要] ( 44 ) RICH HTML PDF (2889 KB) ( 12 )

	623	过氧麦角甾醇振动光谱的理论计算与实验研究
		李一诺¹，梁小蕊^1*，张纪磊¹，李荫¹，李晓栋²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0623-08
		过氧麦角甾醇是一种具有抗癌、抗炎等多种生物活性的甾体衍生物，在海洋生态系统中还具有一定的抗菌活性，分析过氧麦角甾醇的结构对探究其活性机制至关重要。密度泛函理论作为一种重要的量子化学计算方法，已经越来越广泛地应用于预测分子的结构、能量、前线分子轨道以及有机结构光谱分析等领域。利用GaussView 6.0软件构建过氧麦角甾醇分子的空间构型，基于密度泛函理论DFT-B3LYP方法，首先在Gaussian 09W软件中用3-21G基组进行初始结构粗优化，在粗优化结构的基础上用6-311++G(d, p)基组进行结构的再优化，得到分子的最稳定构型、能量及前线轨道分布。然后在优化结构的基础上，选用6-311G基组计算了过氧麦角甾醇的理论红外光谱和拉曼光谱，理论计算结果误差频率校正因子选择0.961 3进行修正，并通过实验方法测得了过氧麦角甾醇固体粉末的红外光谱和拉曼光谱。从理论计算和实验结果可以看出，理论红外光谱中过氧麦角甾醇分子主要在3 700~2 800与1 500~600 cm^-1范围两个区域有明显振动，前者主要为伸缩振动，后者包含多种振动类型。理论与实验红外光谱的特征峰频率误差均小于30个波数，说明理论计算结果较为可靠。理论拉曼光谱中2 966~2 879 cm^-1波段与实验光谱2 978~2 856 cm^-1波段对应，为C—H伸缩振动特征峰，理论拉曼光谱的峰位较实验光谱略有蓝移，整体峰位吻合较好。该研究分析了过氧麦角甾醇的最优构型、前线分子轨道及其振动光谱，为过氧麦角甾醇的振动光谱检测与结构鉴定提供了理论基础，为进一步探究其在海洋生态系统及医药领域的应用提供了基础的结构及光谱数据。
		2025 Vol. 45 (03): 623-630 [摘要] ( 42 ) RICH HTML PDF (2664 KB) ( 18 )

	631	中红外光谱技术的乳化溢油检测方法研究
		李心怡¹，孔德明^1*，宁晓东²，崔耀耀³
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0631-06
		快速、准确获取乳化溢油的种类和含油量等信息对于海上溢油污染的监测具有重要意义。中红外光谱技术是一种简单、高效的检测手段，可通过光谱特征峰的位置和强度来表征物质分子的结构信息。然而，目前将中红外光谱技术应用于乳化溢油的检测还尚未有成熟的研究成果。基于此，选取92#、95#、98#三种具有代表性的汽油样本，建立乳化汽油体系；选取5#、7#、10#三种具有代表性的白油样本，建立乳化白油体系。利用中红外光谱技术获得乳化溢油样本的光谱数据并进行预处理，然后选用线性判别分析(LDA)算法实现乳化溢油的油种鉴别。在此基础上利用竞争性自适应重加权采样法(CARS)和随机森林(RF)分别选择出与含油率呈线性和非线性关系的特征波长，既降低了数据维度又丰富了特征数据的多样性。然后选用极端梯度提升(XGBoost)、一维卷积神经网络(1D-CNN)、支持向量回归(SVR)作为基学习器，偏最小二乘回归(PLSR)作为元学习器，构建两层的Stacking集成学习模型来预测乳化溢油中的含油率。Stacking集成学习模型获得的乳化汽油和乳化白油的测试集决定系数分别为0.982 4和0.987 3，均方根误差分别为0.041 0和0.034 0。与XGBoost、1D-CNN、SVR、PLSR相比，Stacking集成学习模型具有更好的稳定性和准确性。上述研究结果表明，基于中红外光谱技术结合LDA和Stacking集成学习的检测方法，能有效实现乳化溢油的定性与定量分析，从而为乳化溢油领域的研究提供了新思路。
		2025 Vol. 45 (03): 631-636 [摘要] ( 47 ) RICH HTML PDF (2561 KB) ( 30 )

	637	海上溢油模拟目标的日盲紫外反射特性研究
		龚博文^1，2，毛石磊^1，2，陈波^1*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0637-08
		海上溢油会对环境造成极大破坏，及时准确探测及识别对溢油的治理具有至关重要的作用。日盲紫外溢油监测受太阳背景辐射影响更小，可以提高溢油监测的准确率。研究设计并搭建水面油膜在日盲紫外、中波紫外和长波紫外波段反射光谱测试光路，对海洋溢油的四种模拟目标（95#汽油、35#柴油、20#柴油、轻质原油）展开反射光谱测试，分析了反射率随油膜厚度的变化趋势。采用单层膜特征矩阵模拟计算不同厚度油膜在不同波长下的反射率。实验与仿真结果表明，成品油和原油在日盲紫外波段的反射率均比海水更高，反射率随油膜厚度的改变近似周期性震荡最后趋近于纯油的反射率，周期大小和反射率峰值主要由油的复折射率和油膜厚度决定，实验与数值模拟结果相符。研究结果表明，水面油膜与水体背景在日盲紫外波段的反射光有较高的可区分度、反射率震荡变化的油膜厚度范围更小，采用主动式日盲紫外反射光谱探测海面溢油可以提高检测准确度，为全天时全天候溢油监测提供可能。
		2025 Vol. 45 (03): 637-644 [摘要] ( 32 ) RICH HTML PDF (5616 KB) ( 11 )

	645	高温高压吸收光谱测量实验装置
		黄天旭^1，2，王瑞峰^1*，梅教旭¹，王贵师¹，高晓明^1，2，刘锟^1，2
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0645-05
		高温高压气体分子特征吸收光谱测量对于研究谱线参数、开展基于激光吸收光谱的燃烧诊断具有重要意义。针对缺乏高温、高压光谱测量条件问题，该研究首次建立了能够在常温到1 000 ℃和0～100 atm温压范围内工作的高温高压吸收光谱测量研究实验装置，装置恒温区吸收光程为20 cm，在此区间温度均匀性优于5%。采用扫频激光光源对H₂O分子在7 370～7 450 cm^-1波段的高温高压吸收光谱进行了实验测量和分析研究。首次在高达1 000 ℃和75 atm的稳态条件下，获得了H₂O的宽波段高温高压吸收光谱数据，与采用HITRAN数据库的模拟光谱具有良好的一致性，验证了装置的可用性。此装置的建立将有利于开展H₂O、CO₂等高温高压光谱测量分析，丰富高温高压光谱参数，对推动吸收光谱燃烧诊断技术向高温高压方向发展具有重要的参考和应用价值。
		2025 Vol. 45 (03): 645-649 [摘要] ( 40 ) RICH HTML PDF (2955 KB) ( 18 )

	650	变温条件下的红外偏振BRDF快速测量系统
		黄昂¹，王景辉^1*，董伟¹，孟凡山^1，2，黄帅¹，李益文³，冯国进⁴
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0650-08
		在变温条件下的红外偏振BRDF能准确反映材料表面的辐射特性，为表面光学特性研究提供基础数据，在热成像和红外目标检测等领域有广泛的应用前景。然而，目前的偏振BRDF测量系统主要采用离散逐点扫描方式，单角度扫描时间在5 min以上，完整BRDF测量时间达数小时，并且分辨率较低。在应用于变温测量时，需要长时间保持样品表面的高温，这会导致能耗增加且实施困难。因此，迫切需要研究快速测量方法。研制一套可实现室温~1 000 ℃便携式样片加热的红外偏振BRDF测量系统，克服机械臂的负载和耐温问题。针对研制系统构建测量模型，并提出一种基于机械臂的偏振BRDF连续扫描方法，通过机械臂离散转动-环轨连续扫描和环轨离散转动-机械臂连续扫描两种方式实现不同偏振态下的三维BRDF快速连续测量，在提高测量速度的同时提高了测量分辨率，单角度扫描时间在1 min以内，完整BRDF测量时间缩短至约1 h，更适用于变温BRDF测量。将所提出的测量方法应用于镜面反射较强的磨砂不锈钢样片表面变温BRDF测量，针对强反射位置附近进行精细连续扫描，获得6.1×10^-6、1.37×10^-5和3.81×10^-5 sr三种探测立体角度下的局部偏振BRDF三维分布。立体角越大，空间滤波效果越强，显现出更小的测量峰值，这与BRDF理论测量模型相吻合。因此，在进行强镜面反射材料的BRDF测量时，需要采用小立体角探测，减小空间滤波效应，不锈钢样片测量采用6.1×10^-6 sr的立体角。在变温实验中，当温度升高时，不锈钢样片表面发生氧化反应，S和P偏振BRDF峰值均随温度升高而降低，两个偏振态下的最大测量标准差相比于BRDF平均值占比分别为0.56%和0.24%，不同温度下BRDF测量重复性较好，且两者变化趋于一致，说明了研制系统的偏振BRDF测量的有效性。
		2025 Vol. 45 (03): 650-657 [摘要] ( 32 ) RICH HTML PDF (3960 KB) ( 21 )

	658	新型锰基配位聚合物的合成及荧光传感性能
		王策¹，姬占有²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0658-07
		金属有机框架（MOFs）是金属离子或簇核与有机配体通过配位键连接，具有高度结构设计性的分子基功能材料。金属有机框架尤其在新型光学器件领域中显示出诱人的应用前景，有望成为极具应用价值的环保型功能发光材料。采用线型苯羧酸配体1,4-二(4-羧基苯基)苯（H₂tpdc），在溶剂热条件下合成无色透明晶体[Mn₄(OH)₂(tpdc)₃]·2CH₃CN（1）。通过X射线单晶衍射仪对该化合物表征，并对其热稳定性及荧光性质进行研究。结果表明，化合物1结晶在单斜晶系P2₁/c空间群，每个不对称单元中包含三个tpdc^2-配体阴离子，四个Mn²⁺，晶体生长为菱形二维层状结构。测定了化合物的激发光谱、发射光谱，并探索了其在水溶液中对不同阴阳离子的荧光响应。结果表明，化合物1能够从不同离子中有效识别Fe³⁺、Cr₂O^2-₇和CrO^2-₄，其中Fe³⁺、Cr₂O^2-₇和CrO^2-₄的检出限分别为8.2×10^-7、6.7×10^-7和9.2×10^-6 mol·L^-1。在Cr⁶⁺及Fe³⁺的荧光检测领域具有重要的应用潜力。
		2025 Vol. 45 (03): 658-664 [摘要] ( 32 ) RICH HTML PDF (4356 KB) ( 15 )

	665	采用动态和静态光散射技术研究三嵌段共聚物在稀溶液中的自组装途径
		戴学志^1，沈金朋¹，田强¹，梁华¹，朱杉¹，强晓莲^2
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0665-07
		三嵌段共聚物(TTPs)在稀溶液中经分级自组装形成多隔室胶束(MCMs)的过程，通常包括TTPs分子链自组装形成星形胶束、星形胶束自组装形成MCMs两个主要步骤，其中前一步骤理论上存在单级自组装或分级自组装两种未被阐明的可能途径。选择非晶态TTPs聚苯乙烯-b-聚丁二烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PB-b-PMMA, SBM)为模型分子，通过溶剂交换的方法使SBM在稀溶液中自组装，采用动态及静态光散射技术对SBM自组装形成星形胶束进一步自组装形成MCMs的过程进行实时、动态表征，并结合透射电镜(TEM)辅助测试结果进行分析。研究结果表明，SBM在稀溶液中自组装形成星形胶束的途径是直接由SBM链团/网经单级自组装途径形成星型胶束，而不是存在单链或多链胶束等过渡形态的分级自组装途径。SBM稀溶液浓度对该自组装途径无明显影响，该自组装过程在12 h内已达到动态平衡。研究结果可为多组分嵌段共聚物在稀溶液中自组装过程的热力学和动力学研究、光散射技术在高分子溶液表征中的应用提供参考。
		2025 Vol. 45 (03): 665-671 [摘要] ( 131 ) RICH HTML PDF (4230 KB) ( 18 )

	672	氯胺酮拉曼光谱的密度泛函理论与实验研究
		王树栋^1，3，王椰^1，3，侯显发⁴，高明顺⁴，张艳^2
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0672-06
		氯胺酮是一种常见的新型毒品，根据与2-邻氯苯基相连C原子手性，氯胺酮存在R-氯胺酮和S-氯胺酮手性异构体，两种异构体理化性质相似，传统的色谱方法难以对其区分。为了揭示氯胺酮手性异构体性质差异，实现氯胺酮快速识别鉴定，采用实验结合理论计算的方法对其进行研究。在B3LYP/6-311++G(d, p)水平对氯胺酮R, S手性异构体进行结构优化，在MP2/aug-cc-pVTZ水平计算了单点能，证明两种异构体都能稳定存在。表面静电势和分子极化率计算表明，氯胺酮两种异构体电子结构存在明显特异性，导致其拉曼性质不同。使用标准样品，实验得到了氯胺酮拉曼光谱，确定氯胺酮的特征峰为1 044、654和1 590 cm^-1，与理论计算吻合良好，而457和596 cm^-1特征峰可以用来区别R-氯胺酮和S-氯胺酮，电子结构和极化率分析解释了异构体拉曼性质的差异，PED分析对拉曼振动峰进行了归属。因为手性异构体的存在及特殊的双六元环结构，氯胺酮拉曼光谱的研究较为复杂，该研究为氯胺酮拉曼光谱法快速检测提供了准确实验数据以及可靠理论支持，将有助于氯胺酮拉曼检测标准的制定以及毒品拉曼光谱数据库的建立，并将为手性异构体光谱性质的研究提供借鉴。
		2025 Vol. 45 (03): 672-677 [摘要] ( 40 ) RICH HTML PDF (2010 KB) ( 12 )

	678	基于双路多尺度卷积的近红外光谱羊绒羊毛纤维预测模型
		陈锦妮，田谷丰^*，李云红，朱耀麟，陈鑫，门玉乐，魏小双
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0678-07
		羊绒具有轻盈舒适、光滑柔软、稀释透气以及保暖好的特点，由于羊绒价格十分昂贵，因此市场上的羊绒产品质量良莠不齐。现有的显微镜法、DNA法、化学溶解法和基于图像的方法具有损坏样本、设备昂贵、主观性强等不足。近红外光谱技术是一种非破坏性、可进行建模操作的快速测量方法。针对传统的建模方法通常无法学习出通用的近红外光谱波段特征，导致泛化能力弱，且羊绒羊毛纤维的近红外光谱波段特征相似，难以区分的问题，本文提出一种基于双路多尺度卷积的近红外光谱羊绒羊毛纤维预测模型。采集了羊绒羊毛样品的近红外光谱波段数据共1 170个进行验证，近红外光谱波段数据范围是1 300~2 500 nm。利用两个并行卷积神经网络来提取近红外光谱波段的特征，采用原始近红外光谱波段数据和降维近红外光谱波段数据同时输入的方式，并利用多尺度特征提取模块进一步提取中间具有贡献力的近红外光谱波段特征，利用路径交流模块用于两路近红外光谱波段特征的信息交流，最后利用类级别融合得到羊绒羊毛纤维预测结果。在实验过程中，将采集的80%近红外光谱波段数据用于模型训练，20%近红外光谱波段数据用于模型测试。模型测试集的平均预测准确率为94.45%，与传统算法中的随机森林、SVM、1D-CNN等算法相比较分别提升了7.33%、5.22%、2.96%，并进行消融实验对所提模型的结构进一步验证。实验结果表明，本文提出的双路多尺度卷积的近红外光谱羊绒羊毛纤维预测模型可实现羊绒羊毛纤维的快速无损预测，为近红外光谱羊绒羊毛纤维预测提供了新的思路。
		2025 Vol. 45 (03): 678-684 [摘要] ( 33 ) RICH HTML PDF (2692 KB) ( 15 )

	685	人体血清拉曼光谱结合六种机器学习算法对肺癌的诊断研究
		倪钦如¹，欧全宏^1*，时有明²，刘超³，左烨豪¹，智兆星¹，任先培⁴，刘刚¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0685-07
		肺癌严重威胁人类健康，近年我国发病率逐渐增加。影像学和病理组织学检查是肺癌的主要筛查方式。影像学检查作为初筛方法，应用广泛，但存在不确定性。病理组织学检查结果准确，是肺癌诊断的“金标准”，而组织样本的获取对人体创伤较大。有必要开发一种可靠且创伤小的肺癌诊断方法。血清样本的获取比病理组织样本的获取便捷，且创伤小。拉曼光谱具有测试简单、快速及灵敏度高等优点，可获取血清的生化信息。该研究使用拉曼光谱技术测试155例健康受试者和92例肺癌患者的血清样本。在1 800~800 cm^-1的波段范围内对健康受试者和肺癌患者血清的拉曼光谱进行曲线分峰拟合，发现肺癌患者的拉曼光谱在1 005和1 091 cm^-1附近的子峰面积百分比较健康受试者分别增加3.36%和5.32%。在964、1 522和1 586 cm^-1附近的子峰面积百分比，肺癌患者比健康受试者降低了2.3%、2.82%和5.6%。曲线分峰拟合结果初步表明，肺癌患者的血清中类胡萝卜素、氨基酸、核糖、核酸等生化物质含量发生了变化。为了深入探索肺癌患者血清的拉曼光谱特征，利用机器学习挖掘血清的拉曼光谱数据中隐含的信息。首先使用主成分分析（PCA）提取光谱的特征变量，并将获得的特征变量分别应用于支持向量机（SVM）、随机森林（RF）、k邻近（kNN）、逻辑回归分类（LRC）、决策树（DT）和贝叶斯（Bayes）算法建立分类模型，再使用留一交叉验证法评估模型的预测性能。结果显示：SVM模型对肺癌患者血清的拉曼光谱分类效果最好，准确率、灵敏度、特异性和F1分数分别达到98%、94.44%、100%和97.14%。SVM模型的9折交叉验证ROC曲线下面积的平均值为0.94，说明SVM算法的预测性能较好。研究表明，血清拉曼光谱结合机器学习算法可对肺癌进行有效诊断，该技术创伤小且准确率高，是一种潜在的肺癌诊断技术。
		2025 Vol. 45 (03): 685-691 [摘要] ( 42 ) RICH HTML PDF (2077 KB) ( 19 )

	692	基于近红外光谱的稻种秕谷含量等级快速判别
		廖娟¹，曹佳雯¹，田泽丰¹，刘晓丽¹，杨玉青¹，邹禹²，王玉伟¹，朱德泉^1*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0692-08
		为实现水稻考种中秕谷含量的快速有效检测，基于近红外光谱技术，构建了稻种秕谷含量判别模型。制作不同秕谷含量的稻种样品并采集其近红外光谱数据；为提高模型判别精度，选取两种不同组合Savitzky-Golay平滑(SG)+多元散射校正(MSC)+多项式基线校正(PBC)和SG+标准正态变量转换(SNV)+多项式基线校正(PBC)的预处理方法降噪处理；为减少光谱中冗余信息对模型运算速度和预测精度的影响，利用连续投影算法(SPA)、竞争自适应重加权采样(CARS)和主成分分析(PCA)三种方法对预处理后的光谱进行特征波长变量提取，并建立支持向量机(SVM)、K-最近邻算法(KNN)、决策树(DT)、线性判别分析(LDA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、朴素贝叶斯(NB)等6种稻种秕谷含量等级判别模型。试验结果表明，在SG+SNV+PBC预处理方法下，使用CARS方法选择158个特征波长，KNN模型的测试集等级判别准确率可达99.47%。表明近红外光谱技术为实现稻种秕谷含量等级判别提供了一种可行的方法，为实现稻种品质的无损检测提供了支撑。
		2025 Vol. 45 (03): 692-699 [摘要] ( 38 ) RICH HTML PDF (4956 KB) ( 34 )

	700	熔融制样-波长色散X射线荧光光谱法对陶瓷材料中多种元素的测试
		倪子月，刘明博^*，郑琪，胡学强，岳元博，杨博赞，范真，李程
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0700-06
		陶瓷材料的化学组分直接影响其性能，而陶瓷原料矿物组成多样，应用X射线荧光光谱法直接对压片样品测试，基体影响较大。应用熔片法对多种类型陶瓷材料熔融制样，探讨烧失量对样片中元素含量的准确校正方法，分析不同稀释比和不同取样方式对浓度的影响，研究波长色散X射线荧光光谱法对多种基体中多组分的测试，并应用验证组对工作曲线进行验证。样品前处理时，对烧失量准确测量，可以精准校正样片中待测元素的含量，分别在烧失前称重和烧失后称重两种情况下，探讨烧失量的校正公式。对熔融样片不进行校正时，烧失前称量带来的误差显著低于烧失后，在样品稀释比分别为1∶10和1∶20时，50%的烧失量仅带来0.43%和0.12%的相对误差。通过采用稀释比为1∶20进行制样，应用估计标准误差对工作曲线的改善进行评估，校正烧失量后，各组分的线性决定系数基本超过0.99，同时应用验证组进行测试，对方法的正确度进行验证。
		2025 Vol. 45 (03): 700-705 [摘要] ( 32 ) RICH HTML PDF (2733 KB) ( 20 )

	706	日盲紫外拉曼光谱遥测系统及其检测实验
		王维林¹，郭一新¹，金伟其^1，2*，裘溯¹，何玉青¹，郭宗昱¹，杨书宁²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0706-06
		拉曼光谱检测广泛应用于毒品、化学品泄漏、食品安全、爆炸物残留等领域，而传统可见光或近红外光的拉曼光谱系统受环境光影响大，通常需在封闭的样品盒或夜间条件下进行拉曼光谱检测；常规的紫外拉曼光谱检测则多以微距为主，难以在自然光条件下适应样品的遥测要求。面对自然光环境下特殊的拉曼光谱遥测需求，设计搭建了一套紫外拉曼光谱遥测实验系统，由266 nm激光光源、前置光学系统、信号接收系统和信号处理系统组成，采用发射光路与收集光路同轴半共用的光学系统设计，保证了系统对焦的灵活性，可对远距离物质快速对准聚焦并进行检测；前置光学系统与信号接收系统使用中继透镜、光纤、日盲紫外光谱仪耦合的方式传输与检测了拉曼光谱，保证了系统整体的灵活性。采用迭代差分自回归估计的拉曼光谱降噪算法IDAR对检测的拉曼光谱进行降噪，提升了对样本弱拉曼特征峰的分辨能力。通过在200~1 500 mm距离、每隔100 mm设置检测点，对特氟龙(teflon)、碳酸氢钠(sodium bicarbonate)、葡萄糖酸钙(calcium gluconate)、罗红霉素(roxithromycin)以及布洛芬(ibuprofen)等五种典型物质进行了重复多组不同积分时间、不同距离的拉曼光谱遥测实验，并与15 mm微距紫外拉曼光谱检测系统的测试结果进行了对比，实验结果表明：遥测系统可对距离1 500 mm处的特氟龙进行有效检测，对碳酸氢钠、布洛芬、葡萄糖酸钙以及罗红霉素等四种样本的遥测距离达到600 mm，证明日盲紫外拉曼光谱遥测实验系统具有自然环境光下较好的遥测能力，遥测距离可满足部分现场安全检测、毒品检测、爆炸物残留检测以及食品安全检测等应用场景要求。
		2025 Vol. 45 (03): 706-711 [摘要] ( 35 ) RICH HTML PDF (3923 KB) ( 12 )

	712	Sm³⁺掺杂SiO₂纳米棒的制备及发光性能研究
		杨喜宝¹，宋禹昊^2，3，吕航^2*，陈双龙²，王秋实²，姚震⁴
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0712-05
		SiO₂纳米材料作为典型的纳米绝缘材料，其量子尺寸限制效应和不同类元素独特的光电特性相结合，在生物医药方面及纳米器件集成电子领域具有广泛应用。随着科学时代的到来，研究成果日益增加，稀土掺杂纳米发光材料的研究工作逐渐展开，其应用范围也很广阔，如：信息显示、激光材料、光纤通信、甚至荧光探测。Sm³⁺是一种重要的稀土氧化物离子材料，它在太阳能电池、纳米电子器件、半导体玻璃、生物化学传感器和纳米磁体等领域具有潜在应用。本研究使用热蒸发法合成了Sm³⁺掺杂SiO₂纳米棒材料。通过扫描电镜、X射线衍射谱和拉曼散射光谱等手段对样品进行分析发现：Sm³⁺掺杂SiO₂纳米棒为四方相晶体；随沉积温度降低，纳米棒直径增大，沉积密度减少，样品形貌由纳米棒状结构逐渐变为微米颗粒；由于Sm³⁺离子半径较大，导致掺杂后SiO₂晶格衍射向小角度偏移，晶格常数增加，晶胞体积增大。Sm³⁺掺杂SiO₂纳米棒的生长过程没有金属催化剂的影响。在饱和蒸汽压和Ar气流作用下，气态SiO₂会顺着气流方向沉积在温度不同的衬底区域上。在高温区优先沉积成晶核，由于腔体内残余氧气含量逐渐被消耗降低，纳米线在生长过程中直径逐渐减小，导致生成物顶部为针状。我们推断在衬底生成纳米线的同时Sm³⁺替代少量Si⁴⁺进入SiO₂晶格中。而在低沉积温度的基底上，随着腔体内氧含量降低，原子扩散驱动力弱，限制一维结构的生长，易生长出零维结构。Sm³⁺掺杂SiO₂纳米棒的制备遵循气-固（VS）生长机制。Sm³⁺掺杂SiO₂纳米棒的光学性能使用紫外吸收光谱、光致发光光谱进行分析，发现了Sm³⁺掺杂纳米材料会促进晶体结构由单斜晶相向四方晶相的转换，进而引起UV谱中吸收带蓝移，文中实验制备的四方结构SiO₂纳米材料紫外吸收边蓝移，对应的带隙增大了0.7～0.8 eV。当受到激发后，不同于传统的无掺杂SiO₂纳/微米材料，Sm³⁺离子掺杂后SiO₂将能量传递给Sm³⁺，材料展示出良好的Sm³⁺稀土离子特征发光性能。该研究对SiO₂材料在光信息领域的应用具有重要指导意义。
		2025 Vol. 45 (03): 712-716 [摘要] ( 30 ) RICH HTML PDF (2080 KB) ( 10 )

	717	基于激光诱导击穿光谱的类火星岩石化学成分反演研究
		刘长卿，凌宗成^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0717-09
		激光诱导击穿光谱（LIBS）是一种元素发射光谱，可快速获取样品的化学成分信息。天问一号是我国首次火星探测任务，祝融号火星车搭载的火星表面成分探测仪载荷（MarSCoDe），采用LIBS光谱技术获取火星表面化学成分信息。然而，火星表面大气环境变化复杂，岩石和矿物种类多样，将影响LIBS等离子体的形成和演化过程，进而影响基于MarSCoDe-LIBS光谱数据反演物质成分的准确性和可靠性。针对MarSCoDe-LIBS实测数据的反演需求，该研究采用自主构建的LIBS光谱数据库探索不同算法对LIBS光谱数据反演的性能，为构建适用于MarSCoDe的模型提供支撑。选用351种类火星地质标样，在模拟火星环境下构建LIBS光谱数据库，基于数据库和标样的化学成分信息，采用机器学习、集成学习和深度学习等9种不同的算法，构建了SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、Fe₂O_3T、MgO、CaO、Na₂O、K₂O等主量元素反演模型。建模采用交叉验证的方式进行模型调参，并基于测试集误差评估模型性能。研究发现，除普通最小二乘法外，其他8种模型训练集和测试集的RMSE接近，说明没有明显的过拟合现象；在所有模型中，多层感知机回归和梯度提升回归模型对主量元素反演可取得最优性能，模型RMSEP与ChemCam、SuperCam等国际LIBS数据库公布的反演模型误差相当，证明本研究构建的模型效果较好，可基于未知样品的LIBS光谱准确反演其化学成分信息。该研究对不同模型的调参过程及反演结果评价，为构建适用于天问一号MarSCoDe-LIBS实测数据解译的模型提供了重要的算法参考。
		2025 Vol. 45 (03): 717-725 [摘要] ( 33 ) RICH HTML PDF (8299 KB) ( 21 )

	726	基于国产GF-6 WFV多光谱图像的黑土区玉米秸秆覆盖度估算方法研究
		孙中平¹，郑晓雄¹，徐丹¹，孙建欣¹，刘素红^2*，曹飞¹，白爽¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0726-09
		黑土地是地球上极为珍贵的土壤资源，但长期高强度的利用加之土壤侵蚀，黑土层逐渐变薄、变瘦、变硬。作物秸秆覆盖是对黑土地实施保护的一种保护性措施，因此，秸秆覆盖度监测是保护性耕作措施实施程度的关键指标之一。国产高分六号（GF-6）卫星是中国首颗精准农业观测的高分卫星，相较于前几颗高分卫星，GF-6 WFV多光谱图像新增紫外波段、黄波段和两个对植被变化响应敏感的红边波段，新增光谱波段是否在黑土区作物秸秆覆盖度估算中具有应用潜力是本研究的探索目标。以保护性耕作“梨树模式”创建地的梨树县为研究区，选取2020年11月5日的GF-6 WFV多光谱图像，探索基于GF-6 WFV多光谱图像的秸秆光谱指数构建方法、基于像元二分法的秸秆覆盖度估算方法。研究结果表明：（1）由绿、红、近红外、紫外和黄波段组合的5种秸秆光谱指数与实测秸秆覆盖度的相关性较大，R²大于0.5，能够解释超过50%的玉米秸秆覆盖度信息；（2）GF-6 WFV秸秆覆盖度估算结果与Sentinel-2 MSI、Landsat8 OLI估算结果之间存在较好的线性关系，决定系数R²分别为0.833、0.732，进一步说明了国产GF-6 WFV多光谱图像用于秸秆覆盖度估算的可靠性和有效性；（3）利用像元二分法模型和考虑土壤背景差异可提高玉米秸秆覆盖度估算精度，与线性回归模型相比，像元二分法模型的估算精度R²由0.740提高到0.769；考虑土壤质地分区后，像元二分法模型估算精度得到整体提升，R²达到0.822。研究结果可为大区域范围内的作物秸秆覆盖度精确估算提供参考。
		2025 Vol. 45 (03): 726-734 [摘要] ( 36 ) RICH HTML PDF (5458 KB) ( 17 )

	735	广西桂林磷氯铅矿的振动光谱表征
		钱雪雯¹，刘衔宇^1，2，3*，李净净¹，袁野⁴
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0735-07
		广西桂林产出的磷氯铅矿，颜色鲜艳，晶体完整，深受矿物及宝石收藏爱好者们的青睐。选取6颗广西桂林产不同颜色的磷氯铅矿样品。采用能量色散X射线荧光光谱仪、红外光谱仪、拉曼光谱仪及X射线粉晶衍射仪对样品的化学成分及振动光谱进行测试，以探讨其振动光谱与化学组成（类质同象）和晶体结构之间的关系。结果表明，其主要化学组成元素为Pb，其次是P和Cl；中红外及拉曼光谱主要表征了PO^3-₄的弯曲和伸缩振动，其中300 cm^-1以下的谱带与晶格振动有关，882/822 cm^-1处可见AsO^3-₄的反对称伸缩振动，1 461 cm^-1处则与CO^2-₃振动有关，表明在广西桂林磷氯铅矿结构中，CO^2-₃和AsO^3-₄少量取代了其中的PO^3-₄；近红外光谱测试表明，样品中存在与过渡金属离子Fe²⁺和Cu²⁺相关的谱带，说明Fe²⁺和Cu²⁺可能同时取代了Pb²⁺，存在于晶体结构中；4 000~8 000 cm^-1区域主要显示了磷酸根离子、砷酸根离子以及两者的合频和倍频，水分子、羟基、羟基与金属离子的合频和倍频，并证实了样品中存在结晶水、结构水和吸附水，其中通道离子Cl部分被OH取代；综合中红外、近红外以及拉曼光谱分析结果表明，广西桂林磷氯铅矿样品中广泛存在着类质同象，该现象导致磷酸根离子对称性降低，结构产生畸变，谱带发生分裂及位移。同时X射线粉晶衍射表明类质同象对晶胞参数a₀和b₀基本没有影响，c₀在较小范围内波动。
		2025 Vol. 45 (03): 735-741 [摘要] ( 33 ) RICH HTML PDF (4177 KB) ( 14 )

	742	川西大陆槽碳酸岩型稀土矿床典型岩矿石高光谱(V-NIR-SWIR)特征与应用研究
		郭东旭，史维鑫^*，高卿楠，回广骥，张弘，任潇洒，原春雨，赵龙贤，刘军媛
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0742-11
		近年来，高光谱技术因其可以绿色、快速、无损探测物质成分和提高勘查效率而备受关注，前人应用光谱对稀土元素及其化合物，稀土矿物的定性识别，以及对稀土元素的定量反演等方面开展了一系列研究，但对碳酸岩型稀土矿床稀土含量定量反演的研究相对缺乏。应用HyLogger型岩心光谱扫描仪，获取大陆槽碳酸岩型稀土矿床典型矿石和岩石样品的V-NIR-SWIR波段的高光谱反射率数据，通过镜下鉴定明确矿石、岩石的属性，并通过全岩微量实验测试获取稀土元素含量，进而总结归纳不同类型矿石、岩石的高光谱反射率数据特征，通过回归分析建立稀土元素定量反演模型。研究表明，矿石样品在511、523、580、676、740、798、865、890、1 093和1 252 nm的典型吸收，其相对吸收深度Dep511≥0.002、Dep523≥0.002、Dep580≥0.002、Dep676≥0.002、Dep740≥0.004、Dep798≥0.006、Dep865≥0.004、Dep890≥0.002、Dep1093≥0.003、Dep1252≥0.002等光谱参数，可作为矿化标志的重要信息。矿石样品的高光谱典型吸收位置及相对吸收深度，和15种稀土元素以及总稀土（含Y）含量具有高度的相关性，并以此建立多元线性回归反演模型，回归系数R²位于0.759~0.987之间，具有较好的预测效果。研究认为，V-NIR-SWIR波段的高光谱技术在快捷、无损、廉价探测碳酸岩型矿床矿石样品稀土含量方面具有广阔的应用前景，能够为该类矿床深边部矿产勘查、矿体圈定和资源预测提供重要支撑。
		2025 Vol. 45 (03): 742-752 [摘要] ( 36 ) RICH HTML PDF (10276 KB) ( 13 )

	753	野外地物光谱仪和水体光谱仪测量水体光谱差异研究
		曹晓艺¹，崔建勇^1*，董文²，许明明¹，万剑华¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0753-08
		现场实测水体光谱数据是遥感反演的基础，通常采用野外地物光谱仪采集水体光谱数据，但野外地物光谱仪对于水上测量的可用性难以评估。对使用野外地物光谱仪和水体光谱仪水上实验测量的数据，从抗噪能力、测量结果、影响两类仪器的外界环境、水质参数反演几个方面进行差异分析。在对比两类光谱仪用于水体光谱测量的差异前，对两种仪器抗噪声能力的对比发现，水体光谱仪的抗噪声能力较强，因此将水体光谱仪的数据作为参照标准进行分析。首先在太阳辐照度差异上，两类仪器测得太阳辐照度的关联系数在0.5~0.75范围内变化，两种仪器太阳辐照度存在关联；其次，在361、411、461、511和561 nm五个波长对比天空光辐亮度变化发现水体光谱仪获得的太阳辐亮度变化范围小，数据获取比野外地物光谱仪稳定，对比不同时间海面总辐亮度变化，发现水体光谱仪在不同时间所得到的辐亮度存在差异，两者变化曲线不同，野外地物光谱仪在太阳光照弱时信噪比降低，导致各波段观测值波动剧烈，计算所得反射率差值，上午10点前和下午4点后这种现象明显。最后，对比发现不同风速条件下外界环境对两种仪器处理过程中气-水界面反射率会有影响，需要按照风速对气-水界面反射率的值进行数据修正，这样得到的遥感反射率才更加准确。光谱仪获取水体反射光谱曲线后，通常用于水质参数定量反演，为了对比分析两种光谱仪观测结果对水质参数反演精度的影响，使用两个仪器观测的水体反射光谱曲线，对悬浮物浓度进行反演，分别与对应位置采集水样的实验检测结果对比，发现两个结果差异较大，水体光谱仪精度比野外地物光谱高。此外两种仪器不能混合使用，这样会使结果误差更大。通过对两种光谱仪获取数据的处理和分析以及水质参数的反演，对野外地物光谱仪进行水体测量提出建议，以便得到更加准确可靠的水体光谱曲线。
		2025 Vol. 45 (03): 753-760 [摘要] ( 26 ) RICH HTML PDF (4782 KB) ( 21 )

	761	基于中红外光谱和二维相关红外对不同产地山茱萸快速鉴别
		王磊^1，2，陈园杰^1，3，栗磊⁴，刘永红^1，2，徐可可^1，2，余焕英¹，杨林林^1，2，董诚明^1，2，乔璐^1，2*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0761-07
		利用中红外光谱结合二维相关红外方法，对不同产地山茱萸的快速鉴别。运用中红外技术对三个省七个产地共30批山茱萸药材进行扫描，对原始光谱进行基线校正、平滑，二阶导数等预处理光谱进行差异性分析。同时将山茱萸药材红外光谱与马钱苷、莫诺苷、熊果酸三种标准品的红外光谱进行对比分析，建立二维红外相关图谱。利用分析软件对红外光谱数据进行主成分分析、聚类分析，并结合不同产地的气候因素对其差异成因进行分析。结果表明：七个产地平均光谱的峰位和峰形相似度较高，而二阶导数光谱和二维红外相关谱差异在2 370～2 400、2 200～2 300、1 500～1 650 cm^-1三个波段基团频率区。主成分分析结果显示不同产地的山茱萸在空间分布上相互独立。聚类分析结果显示可将七个产地划分为三个表征群，其中陕西丹凤、陕西佛坪、陕西商洛、陕西周至聚为一类，浙江临安聚为一类，河南西峡和河南栾川聚为一类。中红外光谱结合化学计量法及二维相关红外光谱可以实现对不同产地山茱萸药材进行产地快速鉴别。
		2025 Vol. 45 (03): 761-767 [摘要] ( 29 ) RICH HTML PDF (5840 KB) ( 22 )

	768	子午岭林区不同林分土壤DOM光谱特征及驱动因子分析
		孟永霞^1，2，李鹏^1，2*，肖列^1，2，张超雅^1，2，杨殊桐^1，2，刘家亮^1，2
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0768-06
		溶解性有机质（DOM）是反映土壤碳循环及养分循环的重要参数。描述不同林分类型和土壤深度的DOM成分及组成对理解森林碳循环过程尤为重要。采用三维荧光激发发射矩阵（EEM）和平行因子分析（PARAFAC）相结合的方法，分析子午岭林区油松林（YS）和麻栎林（ML）在不同土壤深0~20、20~60及60~100 cm下DOM的变化规律及其影响因素。结果表明，ML林地溶解有机碳（DOC）平均含量较高，YS林地较低，随着土壤深度的变化有显著变化。采用PARAFAC鉴定出4种荧光组分，其中C1和C2为类腐殖酸荧光组分，主要集中在0~20 cm，而C3和C4为类蛋白质荧光组分，随土壤深度的增加占比增大。荧光参数指标表明，0~20 cm的DOM来源主要以陆源输入为主，而60~100 cm主要以微生物活动等引起的自生源为主。通过相关性分析，发现2种林分DOC与4种土壤酶活性均有显著的相关性，YS土壤中DOC与TN呈显著正相关（p<0.05），而在ML土壤中，DOC与TP呈极显著正相关（p<0.01）。偏最小二乘法结构方程模型（PLS-PM）结果表明，理化性质和土壤酶既可以独立主导DOM，又可以共同作用影响DOM。此结果有助于了解子午岭林区油松和麻栎林地土壤DOM的变化规律，为森林生态系统碳循环提供一定的理论依据。
		2025 Vol. 45 (03): 768-773 [摘要] ( 33 ) RICH HTML PDF (2999 KB) ( 24 )

	774	基于高光谱特征参数的马铃薯块茎形成期叶片含水量定量监测模型
		苏亚拉其其格^1*，张振鑫²，李卓凌¹，樊明寿²，贾立国²，赵金花¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0774-10
		合理水分供应是马铃薯获得高产及优质块茎的必要前提。为实现马铃薯需水关键期的快速水分诊断，采用高光谱遥感和机器学习研究实时监测马铃薯块茎形成期植株水分状况的方法，为干旱地区马铃薯水分高效管理奠定基础。为了构建监测精度高、更具普适性的马铃薯块茎形成期叶片含水量定量估算模型，测定了马铃薯冠层高光谱反射率及叶片含水量数据，筛选响应马铃薯叶片含水量的特征光谱参数，建立预测叶片含水量的偏最小二乘回归、支持向量机和BP神经网络模型。结果表明：针对马铃薯叶片含水量监测，筛选725、856和1 000 nm等13个敏感波段，521、555和570 nm等11个特征光谱一阶导数和MSI、NDII、PSRI等7个特征光谱指数。构建的三种模型均能精确定量马铃薯块茎形成期的叶片含水量，说明上述组合光谱特征参数具有较强的实用型。采用全生育期叶片含水量和高光谱数据选择的特征光谱参数对马铃薯关键生育期叶片含水量的定量监测普适性更高，其中BP神经网络模型预测精度最佳。研究结果可以实时、准确地监测马铃薯叶片含水量，对于马铃薯植株水分状态的评估具有重要价值，为马铃薯的快速水分诊断及节水灌溉推荐提供技术支撑。
		2025 Vol. 45 (03): 774-783 [摘要] ( 33 ) RICH HTML PDF (5997 KB) ( 20 )

	784	硼镁石浮选过程中木质素磺酸钙对蛇纹石的抑制机理
		韩恩泽¹，李治杭^1，2*，程宏飞¹，熊堃¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0784-05
		蛇纹石作为一种层状硅酸盐矿物，易碎易泥化，微细蛇纹石颗粒会显著恶化浮选环境，对浮选指标产生不利影响。硼镁石和蛇纹石是硼铁矿石中最主要的非金属矿，二者密切伴生，嵌布粒度细，需在较细粒度下才能进行分选。然而，大量微细粒蛇纹石的存在不仅降低了硼镁石浮选回收率，还会随硼镁石进入精矿中，影响精矿的质量。有效抑制蛇纹石成为解决硼镁石浮选问题的关键。木质素磺酸钙作为一种阴离子抑制剂，其在蛇纹石表面作用的研究较少，抑制机制尚不十分明确。通过浮选试验、Zeta电位分析、XRD及XPS等方法讨论了木质素磺酸钙对蛇纹石的抑制机理。试验结果表明，在pH>8时蛇纹石能够显著降低硼镁石浮选回收率。pH值升高至10时，硼镁石浮选回收率降低至42.8%，并且精矿中蛇纹石回收率达到17.6%。在木质素磺酸钙用量20~40 mg·L^-1时，蛇纹石回收率被降低至5%以下，而硼镁石浮选回收率提升至66%左右。机理分析表明，木质素磺酸钙吸附在蛇纹石表面后能降低蛇纹石表面电位，它通过化学吸附和氢键的共同作用吸附于蛇纹石表面。前者通过作用于蛇纹石表面的Mg原子而实现，后者则是木质素磺酸钙的酚羟基和蛇纹石中羟基结构作用的结果。
		2025 Vol. 45 (03): 784-788 [摘要] ( 27 ) RICH HTML PDF (2313 KB) ( 7 )

	789	EMI-NL星载光谱仪暗电流分析处理方法
		林方^1，2，刘文清^1，2*，王煜³，常振²，张泉²，司福祺²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0789-09
		EMI-NL星载成像光谱仪应用于监测大气痕量气体的全球分布，搭载电荷耦合器件探测器CCD275，该电荷耦合器件探测器为国内首次应用，由于整体体积和功耗相较一般探测器更大，采用辐射制冷配合加热器的温控方案。星载成像光谱仪工作在太阳同步轨道，白天拍摄原始光谱图像，黑夜拍摄暗背景图像，原始光谱图像和暗背景图像需要在相同的温度和曝光时间条件下进行拍摄，数据处理过程中，用原始光谱图像减去暗背景图像，获得有效光谱图像，用于后续的气体反演。辐射制冷器在轨运行过程中，有制冷效率降低或完全失效的风险，这会导致CCD275的温度无法控制，采集相同温度的原始光谱图像和暗背景图像成为问题。为了解决温控失效后的特定温度暗背景采集问题，提出了一种通过计算暗背景代替采集暗背景的方式：通过采集两组温度已知并且曝光时间不同的暗背景图像，计算特定温度和曝光时间下的暗背景。讨论了EMI-NL光谱仪的工作原理、温控方案和暗背景采集方式，通过对探测器暗电流特性的研究，以及对探测器连续帧转移成像方式的分析，推导出了探测器不同位置像元的像元值与探测器成像温度和曝光时间的关系公式，并基于该公式提出了暗背景的计算方法。为验证该方法，搭建了包括真空系统、制冷系统和成像电路在内的实验平台，平台能够控制探测器工作在指定的温度和曝光时间，并获得该条件下的暗背景。测试结果表明，对单点来说，计算图像与实测图像的相关性达到99.96%，像元值偏差范围为0.06%~6.9%。对278 K温度下的图像来说，计算暗背景与实测暗背景均值相差0.23%，方差相差-3.20%，相关系数为99.94%，像元值偏差范围为-0.70%~2.37%，暗背景特征点匹配率达到97.9%。在温控失效的情况下，计算暗背景能够代替实测暗背景用于光谱图像的处理。
		2025 Vol. 45 (03): 789-797 [摘要] ( 35 ) RICH HTML PDF (6443 KB) ( 15 )

	798	基于张量字典学习的高光谱图像稀疏表示分类
		宫学亮，李玉^*，贾淑涵，赵泉华，王丽英
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0798-10
		高光谱图像因其蕴含十分丰富的光谱和空间信息已被广泛应用于生产生活的各个领域。为了充分挖掘高光谱图像中蕴含的光谱和空间信息，从高光谱数据固有的三维属性出发，以空-谱张量为基本处理单元，提出一种基于张量字典学习的稀疏表示分类(Tensor-DLSRC)算法，以提高高光谱图像分类精度。首先，构建以像素及其空间邻域像素光谱向量组成的像素空-谱张量；其次，将作为训练样本像素的空-谱张量按照不同维度展开成矩阵，并以其列向量均值作为字典原子组成初始化张量字典；同时，在张量稀疏性约束条件下构建张量稀疏表示(Tensor-SR)模型，并利用张量字典学习算法学习一组能够精确刻画该类张量空-谱特征的字靛矩阵；最后，对待分类像素利用Tensor-SR模型求解其空-谱张量的稀疏表示系数张量，根据重构残差最小化原则确定该像素类别。为了分析参数对提出算法分类精度的影响，在进行分类对比实验之前，通过一系列实验分别讨论训练样本数M、邻域窗口尺寸(2δ+1)×(2δ+1)、字典学习阶段的稀疏度μ₁和稀疏表示阶段的稀疏度μ₂等参数对总体分类精度(OA)的影响。为了验证提出算法的有效性，分别在Indian Pines、Salinas和Xuzhou三个高光谱数据上进行实验，对比分析本算法与基于光谱向量的SRC算法和DLSRC算法、增加邻域空间信息的JSRC算法和DLJSRC算法和基于空-谱张量的Tensor-DLSRC算法等五种算法的分类结果，并采用基于混淆矩阵的平均准确率(APR)、平均精度(PA)、OA和Kappa系数对分类结果定量分析。所提出的Tensor-DLSRC算法在OA和Kappa系数的平均值水平是六种算法中最高的，且具有最小的标准差，说明本算法与五种其他算法相比能够提供更准确且稳定的分类结果。
		2025 Vol. 45 (03): 798-807 [摘要] ( 33 ) RICH HTML PDF (7294 KB) ( 16 )

	808	ICP-MS离轴传输透镜的仿真与优化设计
		李凯^1，2，王雷^1，2，王海舟^1，2*，王立平²，方哲^1，2，王超刚²，潘高阳²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0808-08
		电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）以其灵敏度高、检出限低等优点，是痕量元素强有力的分析手段之一。在ICP-MS仪器设计中，如何将待分析物的离子束有效引入后级质量分析器系统是一大难点。为了实现离子束的高效传输，离子束进入偏转透镜后应有较小的角度发散和能量发散，并尽可能平行射出，即在垂直方向的速度尽量为0；同时为了最大程度去除中性粒子和光子，降低背景噪声，应使垂直方向的偏转位移较大。借鉴电子光学中的静电场理论，从离子在静电场中的运动过程出发，对离子在一种偏振悬挂式离轴偏转透镜中的运动过程进行理论推导并建立模型；通过SIMION仿真软件，分别对代表低、中、高质量数的Li、In、U离子束在此偏转透镜系统中的运动进行模拟仿真，考察了电场参数加速电压U_a、偏转电压U₁、偏转电压U₂和机械参数L2对离子束传输的影响，该影响包括离子偏转位移s_y、垂直方向速度V′_y和离子通过率；结合仿真结果和设计要求给出该离轴偏转透镜的关键电场参数值和机械参数优化设计方案；根据优化设计方案，将三种设计尺寸的偏转透镜系统应用于ICP-MS仪器中，进行了背景噪声和灵敏度的对比测试以验证模拟仿真可靠性。实验结果表明，借助仿真优化后的透镜结构，背景噪声和灵敏度有明显提升，尤其是低质量数提升更为明显，背景噪声降低了约2倍，灵敏度提升了约4倍。虽然模拟仿真与实际结果有一定的误差，而整体的趋势正确，能够为实际偏转透镜系统的结构设计和电气参数优化提供指导。
		2025 Vol. 45 (03): 808-815 [摘要] ( 28 ) RICH HTML PDF (3248 KB) ( 13 )

	816	基于近红外光谱技术的润滑油磨粒含量检测研究
		殷雄¹，崔洪帅¹，刘雪婧¹，马世一¹，周延^1*，种道彤¹，熊兵²，李锟²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0816-10
		发动机内润滑油中的金属磨粒含量检测对于预防发动机磨损至关重要，准确、快速地检测出滑油中磨粒含量能及时判断机械设备的磨损状况。为了快速高效地检测出润滑油磨粒形成的固液两相流中的磨粒含量，提出了一种近红外光谱技术结合数学建模算法预测磨粒含量的方法。通过搭建的近红外吸收光谱实验系统，在Fe和Cu两种金属磨粒、5种不同粒径大小下共10组工况下，利用波长检测范围在900～2 500 nm的近红外光谱仪，采集磨粒浓度在6～15 μg·mL^-1范围内的光谱数据。针对单波长上光谱信息无法良好解释滑油内磨粒浓度变化的问题，采用光谱-理化值共生距离(SPXY)算法将光谱数据集进行划分。建立润滑油磨粒含量预测偏最小二乘（PLS）模型，分析各工况下的模型预测结果，得到各工况下的磨粒均可被有效检测，模型决定系数（R²）最高为0.831 8。针对仅采用PLS建模预测效果不完全理想的问题，采用多种数据预处理方法对原始光谱数据进行数据矫正后建模，结果表明除个别异常工况外，其他工况的模型决定系数R²均大于0.8，优化了PLS模型预测效果。为进一步优化润滑油磨粒模型预测效果，建立了润滑油磨粒遗传规划（GP）模型和润滑油磨粒遗传规划-偏最小二乘（GP-PLS）模型，其中，GP模型相比PLS优化模型更加稳健且预测效果更好，R²最高可达0.956 2，平均引用误差（MFE）最大为14.73%；GP-PLS模型，相对于GP模型，R²最高为0.943 0，MFE最大为10.86%，MFE得到有效降低，使模型预测准确度更高。通过对磨粒含量预测模型的研究分析，得出几种模型均能有效预测滑油中的磨粒含量变化，其中，GP-PLS模型在预测磨粒含量变化方面整体表现的更好。研究结果表明，采用光谱分析法结合建模算法来预测滑油磨粒固液两相流中的磨粒含量是具备可行性的，为发动机内设备机械磨损故障检测提供了一种有效的检测方法。
		2025 Vol. 45 (03): 816-825 [摘要] ( 41 ) RICH HTML PDF (4919 KB) ( 25 )

	826	基于反射光谱的润滑油磨粒含量检测实验研究
		刘雪婧¹，崔洪帅¹，殷雄¹，马世一¹，周延^1*，种道彤¹，熊兵²，李锟²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0826-10
		当发动机内部传动部件间发生磨损时，细微金属磨粒会脱落在设备内部构件之间，严重影响发动机的正常运行，甚至会引发严重事故，因此在线监测润滑油内磨粒信息是十分必要的。采用反射光谱定量分析，开展了润滑油磨粒含量检测实验，通过搭建反射光谱润滑油磨粒含量检测实验台，选用300目（50 μm）疲劳磨损颗粒和80目（175 μm）严重磨损颗粒共2种粒径大小的Fe粒和Cu粒，分别在可见光波段（450～760 nm）和紫外波段（200～435 nm），获取了润滑油磨粒浓度在6～15 μg·mL^-1范围内，以0.3 μg·mL^-1为间隔的31组反射光谱数据。针对反射光谱数据建立了偏最小二乘（PLS）线性模型，而该模型预测效果较差。又采用数据预处理校正方法对原始数据进行筛选校正，削减建模数据中的干扰因素，建立了PLS优化模型，却发现PLS优化模型虽然提高了预测效果，部分工况下的预测效果仍然较差，为进一步优化模型预测效果，建立了遗传规划模型和遗传规划-偏最小二乘（遗传规划-PLS）模型。最终得出以下结论：在PLS线性模型中，模型决定系数R²处于0.71～0.80范围内；在PLS优化模型中，模型决定系数R²处于0.80～0.94范围内；在遗传规划模型中，模型决定系数R²处于0.72～0.96范围内；在遗传规划-PLS模型中，模型决定系数R²处于0.84～0.98范围内。结果表明遗传规划-PLS模型预测效果最好。通过对润滑油磨粒含量反射光谱的研究，有望为发动机油液监测提供一种新的方法。
		2025 Vol. 45 (03): 826-835 [摘要] ( 32 ) RICH HTML PDF (5893 KB) ( 19 )

	836	高光谱成像结合ELM的鸡蛋品种鉴别
		张伏¹，王梦瑶¹，颜宝苹¹，张方圆¹，袁叶¹，张亚坤¹，付三玲^2*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0836-06
		鸡蛋是营养丰富的农产品，不同品种鸡蛋所含营养物质成分不同。市场上出现品种以次充好、掺假等问题对食品安全造成严重威胁，急需解决鸡蛋品种鉴别难题。以4种鸡蛋为试验样本，按2∶1划分训练集和测试集，分别为160枚和80枚。高光谱成像采集系统获取935.61～1 720.23 nm范围内鸡蛋光谱图像，对其黑白校正后框选鸡蛋样本中心大小为30×30 pixel的感兴趣区域（ROI），将该区域内各像素点反射率均值作为样本原始光谱数据。为减少原始光谱数据首尾端随机噪声的影响，截取949.43～1 709.49 nm范围内光谱信息用于后续研究，采用SG平滑（SG）和多元散射校正（MSC）对其预处理，连续投影算法（SPA）、竞争性自适应重加权算法（CARS）、CARS-SPA、CARS+SPA四种方式对预处理后的光谱数据提取特征波长，基于全波段（FB）和特征波段建立支持向量机（SVM）、粒子群算法（PSO）优化的SVM（PSO-SVM）、极限学习机（ELM）等模型，对比鉴别准确率以寻找最佳鸡蛋品种鉴别模型。试验结果表明，SG-SPA-ELM模型鉴别效果最佳，鉴别准确率为85.00%，高光谱成像技术结合ELM可有效实现鸡蛋品种无损高效准确检测，为鸡蛋和其他农产品品种鉴别提供参考。
		2025 Vol. 45 (03): 836-841 [摘要] ( 33 ) RICH HTML PDF (2897 KB) ( 21 )

	842	基于FOD和最优光谱特征的高光谱水质参数反演模型
		张雨晴^1，2，赵起超^1，2*，刘其悦^1，2，房红记^1，3，韩文龙^1，4，陈雯玥^1，2
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0842-10
		准确高效获取水体叶绿素a（Chl-a）浓度是水体富营养化情况改善和可持续发展的前提。以水面野外高光谱反射率和实测水体Chl-a浓度为数据源，利用分数阶微分（FOD）对原始光谱反射率进行步长为0.1的处理，通过探寻光谱数据与水体Chl-a浓度之间的相关性来筛选特征波段，构建可变阶光谱数据集。使用偏最小二乘模型（PLS）筛选最优特征构建数据集；按照7∶3的比例划分为建模集和验证集；采用支持向量机（SVM）和深度森林（DF）模型建立水体Chl-a浓度反演模型，并与采用原始数据直接构建模型以及常见降维方法构建的模型进行对比验证。结果显示：FOD技术可以在一定程度上减弱高光谱噪声并挖掘潜在光谱信息，提高高光谱反射率与水体Chl-a浓度的相关性。利用FOD结合PLS先筛选特征再建立的水体Chl-a浓度反演模型相较于利用原始数据以及PCA降维后建立的水体Chl-a反演模型来说，R²均有所提高，均方误差MSE和平均绝对误差MAE均有所下降。其中DF相对于其他三种模型具有较高的拟合度，预测精度也相对较高，建模集R²=0.96，MSE=0.51 μg·L^-1，MAE=0.64 μg·L^-1；验证集R²=0.89，MSE=0.69 μg·L^-1，MAE=0.64 μg·L^-1。总体来看，基于FOD重组后的可变阶光谱数据集和PLS优选特征建立水体Chl-a浓度反演模型是可行的；对比分析构建的其他模型反演结果发现，DF对水体Chl-a的反演效果较好。该工作为内陆二类水体Chl-a高光谱遥感反演提供一定的理论依据和技术支持，助力白洋淀水质持续监测，也为以后高光谱卫星遥感影像反演Chl-a提供新思路。
		2025 Vol. 45 (03): 842-851 [摘要] ( 32 ) RICH HTML PDF (6781 KB) ( 30 )

	852	地表方向反射特性对AOD反演误差的影响研究
		冀哲^1，2，3，李正强^1，2，4，马䶮^1，2*，姚前^1，2，3，张鹏^1，2，3，陈震霆⁵
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0852-11
		分离地表贡献是反演气溶胶光学厚度(AOD)的关键步骤。传统针对单角度载荷开发的反演算法通常假设地表为均一朗伯体，忽略了地表的各向异性，从而带来了误差。然而，由于信息量不足考虑地表特性会产生病态反演问题，因此需要引入先验知识刻画地表各向异性参数。通常使用一定时间范围内均值作为地表参数的先验值，但地表情况随时间变化，使用平均值会造成地表贡献估计的不准确。为了评估使用平均值对反演精度的影响，该研究基于2022年的MODIS双向反射分布函数产品（MCD43C2）进行了分析，并结合MODIS地表分类产品（MCD12C1），对全球不同地表覆盖类型的各向同性散射核系数进行统计。结果显示，该参数在以林地为主要覆盖的场景下一般低于0.05，在草地、耕地以及城镇为主要覆盖的场景下有近90%的情况低于0.1。根据统计的经验值，模拟了不同地表类型下表观反射率可能出现的误差，并基于模拟结果反演AOD；经与预设的AOD“真值”对比发现，相对于植被覆盖较少的亮地表，在植被覆盖较高的地表处，以季度平均值作为该位置处的双向反射分布函数（BRDF）形状参数产生误差较少。即当太阳高度角为50°，AOD真值为0.4时，常绿阔叶林区域的平均反演绝对误差最大为0.053；近90%的草地、耕地以及城镇区域平均反演绝对误差最大分别为0.089/0.083/0.113。但在亮地表区域，AOD平均反演绝对误差显著增加，最大值达到0.145。这表明使用季度平均BRDF形状参数作为AOD反演中的地表约束的可靠性随着地表反射率的升高而降低，即使用地表信号占主导的标量卫星观测进行气溶胶的反演，存在不可避免的不确定性。因此，使用多角度偏振观测实现BRDF和AOD的协同反演是未来提高气溶胶反演精度的重要方向。研究结果可以对全球不同地表类型区域的BRDF核系数分布提供先验知识，且进一步探究了基于非朗伯前向辐射传输模型反演AOD的误差来源，并给定了可能的误差区间。
		2025 Vol. 45 (03): 852-862 [摘要] ( 22 ) RICH HTML PDF (8233 KB) ( 15 )

	863	基于双包层光纤布拉格光栅传感手指运动姿势识别
		张森^1，2，刘熠鑫¹，张增亚¹，周健文¹，陆俊宇¹，曹珊珊³，余柯涵^1，4，韦玮^1，4，郑加金^1，4*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0863-06
		手指运动姿势识别在远程医疗、智能可穿戴设备以及人机交互等领域具有广泛的应用前景，但如何实现自然流畅的手指运动姿势识别仍存在不少挑战。提出了一种基于双包层光纤布拉格光栅（FBG）传感器阵列的手指运动姿势识别系统，通过在受测者前臂不同位置布设6个不同中心波长的双包层FBG传感器，可在不影响手指自然流畅运动的前提下，实时监测手指运动引起的前臂不同肌肉组织的微小形变。在学习6种已知手势引起的双包层FBG中心波长漂移的基础上，实现了对未知简单手势近100%和复杂手势约87%的高准确率识别。与普通单模FBG传感器进行了对比实验，结果表明在相同的实验条件下，双包层FBG传感器对微小应变具有更高的灵敏度和对手指运动姿势更高的识别率。本工作开发的双包层FBG传感器阵列既可以高精度的识别不同手势，同时具有良好的稳定性，有望在手势识别领域中获得实际应用。
		2025 Vol. 45 (03): 863-868 [摘要] ( 24 ) RICH HTML PDF (3548 KB) ( 8 )

	869	基于1DCNN和PLSDA酸枣仁真伪高光谱图像鉴别中的关键特征分析
		赵昕^1，4，石玉娜¹，刘怡彤¹，姜洪喆²，褚璇³，赵志磊^1，4，王宝军^1，4*，陈晗¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0869-09
		酸枣仁因其养心益肝的功效，是安神助眠类保健品和中药制剂的重要原料。目前市售酸枣仁掺假现象严重，极大损害了消费者利益，扰乱了市场秩序。传统人工检测或基于实验室的高效液相色谱方法存在效率低，推广难的问题。本研究基于卷积神经网络和偏最小二乘判别提出了一种高光谱成像酸枣仁真伪鉴别方法，并对两类模型中的关键光谱特征进行了讨论研究，为后续多光谱系统和便携式仪器开发提供借鉴。提取酸枣仁及其常见伪品（理枣仁、兵豆和枳椇子）高光谱图像（400~1 000 nm）中所有单籽粒的平均光谱。基于平均光谱分别建立偏最小二乘判别分析（PLSDA）模型和一维卷积神经网络（1DCNN）模型。PLSDA建模前采用竞争性自适应重加权算法（CARS）挑选特征波长。在1DCNN模型中添加了自定义波长选择层，并对卷积层和全连接层输出结果应用t分布随机邻域嵌入（t-SNE）进行可视化分析。为了与CARS-PLSDA模型进行有效对比，构建了基于五个波长的5W-1DCNN模型。结果表明CARS-PLSDA和1DCNN模型都能获得理想的预测效果，校正集和预测集分类正确率均在99%以上。对比CARS与自定义层挑选的特征波长，670、721和850 nm附近的波长在两种模型中均具有重要作用。研究结果为酸枣仁真伪快速鉴别的多光谱和便携式检测设备提供参考。
		2025 Vol. 45 (03): 869-877 [摘要] ( 37 ) RICH HTML PDF (8490 KB) ( 24 )

	878	双偏振拉曼光谱测量航空发动机燃烧场浓度和温度
		于长友¹，程鹏^1，李杰²，宋文艳²，王朝宗³，齐新华³，车庆丰^3，陈爽³，许振宇⁴
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0878-07
		开发了一种基于体相位全息（VPH）透射光栅的双偏振自发拉曼光谱测量系统，实现在燃烧场中单脉冲激光下同步定量测量主要气态物种组分（二氧化碳CO₂、氧O₂、氮N₂、水H₂O、燃料及中间体C_xH_y）浓度和温度，同步测量的温度可修正其对物种拉曼散射截面的影响。系统中的两套光栅和ICCD相机可同步采集两个互相垂直方向的拉曼散射偏振信号，有效剔除荧光干扰。在可控压力及温度的气样池和McKenna标准火焰燃烧器进行了浓度和温度的标定，温度测量精度小于1.06%，组分浓度测量精度小于1.10%。在某航空发动机模型燃烧室燃烧场中，完成了单工况三维多测点组分浓度和温度的同步单脉冲（20 ns）定量测量。
		2025 Vol. 45 (03): 878-884 [摘要] ( 27 ) RICH HTML PDF (4453 KB) ( 18 )

	885	淮河上游某矿区退水溶解性有机物入河演变特征解析
		魏怀斌¹，鲁楠楠²，刘静³，潘红卫^2*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0885-09
		利用三维荧光光谱（EEMs）结合平行因子分析（PARAFAC），研究了矿区水体中溶解有机物（DOM）的荧光组分特征，并对其种类、分布和来源进行了解析。结果表明，研究区水体和底泥各具有5个天然组分，其中水体C1[275/325(335) nm]、C2（290/345 nm）组分为类蛋白物质（类色氨酸)，C3（320/405 nm）、C5（285/505 nm）组分为可见区类腐殖酸，C4（265/430 nm）组分为紫外区类腐殖酸；底泥C1[270（300）/340 nm]、C2（290/340 nm）、C3（300/360 nm）、C4[285/320（360） nm]组分为类蛋白物质（类色氨酸)，C5（270/435 nm）组分为紫外区类腐殖酸。矿区水体和底泥中类蛋白物质的相对含量分别为302.23和1 976.83，腐殖酸类分别为96.72和41.11，水样和底泥溶解性有机物均以类蛋白质组分为主。由于沉积物是类蛋白质荧光的主要来源之一，底泥中的荧光物质含量远大于水样中的荧光物质含量。水体中荧光物质含量的空间分布为矿区排污出水口及双洎河上较高，沿河段及滹沱沟入双洎河处较低，而底泥的荧光物质含量在双洎河上含量较高，矿区排污出水口和沿河段及滹沱沟入双洎河处与水样的含量分布相反。水样和底泥中的三个荧光特征参数（FI、BIX、HIX）指明该水体中DOM具有强自生源特性和弱腐殖化特征，各组分与荧光特征参数的相关性分析进一步表明该区域底泥中的类蛋白质物质主要产生于自生源而非外源。该研究有助于更好地理解矿区排放废水中的有机物成分，为矿区污水排放治理提供参考依据。
		2025 Vol. 45 (03): 885-893 [摘要] ( 27 ) RICH HTML PDF (5173 KB) ( 15 )

	894	城市公园景观水体上覆水溶解性有机质荧光光谱特征
		史传奇¹，李艳²，魏丹²，陈曦¹，李子为^3*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)03-0894-07
		上覆水是水体与大气的交界面，其水质是公园景观水体环境质量评价的重要指标。本研究采集哈尔滨市8处城市公园景观水体上覆水，应用三维荧光光谱-平行因子分析方法，检测溶解性有机质（DOM）荧光光谱，分析DOM的来源和组成特征，以及荧光光谱指数、组分荧光强度与理化指标的相关性，为城市公园景观水体环境质量评价及污染防治提供参考依据。研究结果表明：DOM荧光指数（FI）范围为1.71~1.98，平均值为1.85，其来源兼具外生源与自生源特征；生物指数（BI）在0.97~1.34范围之间，平均值为1.09，新鲜度指数（β/α）范围为0.91~1.19，平均值为1.01，DOM组成的新生自生源特征性强；腐殖化指数（HI）在0.86~4.26范围内，平均值为2.43，腐殖化程度弱。水体样品DOM中共识别出5种荧光组分：类富里酸（紫外类富里酸组分C1、可见类富里酸组分C2）、类蛋白质（类色氨酸组分C3、类酪氨酸组分C5）和类胡敏酸组分（C4），类腐殖质（C1、C2和C4）相对浓度高于类蛋白质。3种类腐殖质间具有显著（p<0.01）正相关性，且均与C5成显著（p<0.01）负相关，而C3与其余荧光组分间相关性均不显著（p>0.05）。各理化指标对FI的影响均不显著（p>0.05）。pH与BI、β/α（p<0.01）的正相关性及与HI（p<0.05）的负相关性均为显著。DO与C3负相关性及与C5正相关性均为显著（p<0.05）。类腐殖质与TOC、TP（p<0.01）及COD（p<0.05）均具有显著正相关关系，类富里酸与TN亦成显著（p<0.05）正相关性，而C5与TOC、TP均成显著（p<0.01）负相关。基于上覆水理化指标和DOM荧光光谱指数、组分荧光强度的主成分分析结果可知，相比于荧光光谱指数，类腐殖质及C5的荧光强度可以更好地区分不同水体样品，用于评价景观水体环境质量。
		2025 Vol. 45 (03): 894-900 [摘要] ( 36 ) RICH HTML PDF (3411 KB) ( 20 )

　京ICP备18030722号-1
　版权所有 © 《光谱学与光谱分析》期刊社
　地址: 北京市海淀区学院南路76号　邮编：100081
　Tel: (010)62181070　E-mail: chngpxygpfx@vip.sina.com
　本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发　E-mail:support@magtech.com.cn