光谱学与光谱分析

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2025年 45卷 08期刊出日期：2025-08-01

论文

论文

	2101	超表面在太赫兹超分辨率成像中的应用研究进展
		李广明^1，2，3，葛宏义^1，2，3，蒋玉英^1，2，4，张元^1，2，3，孙庆成^1，2，3，郑慧芳^1，2，3，李兴^1，2，3
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2101-09
		太赫兹（Terahertz, THz）辐射具有高穿透性、低能量特性以及独特的指纹谱特性，在无损检测、生物医学成像、安全检查和通信等领域具有广泛应用前景。传统THz成像系统受限于较长的波长及波段内缺乏高透射率天然材料的限制，其在分辨率和灵敏度方面存在显著不足，难以满足高精度与痕量检测的技术需求。超表面由亚波长尺度的结构单元构成，可通过对电磁波相位、振幅及偏振的调控，实现对THz波传播的精确控制，突破传统光学系统的衍射极限，为THz超分辨率成像提供了解决思路。本文综述了超表面在THz超分辨率成像中的最新研究进展，重点阐述了多种超表面结构类型的设计原理及应用表现。共振结构通过在特定频率下的局域场增强实现高对比度成像；梯度相位结构通过相位渐变实现THz波的精确引导；多层超表面则依托叠层设计实现对相位与振幅的复杂调控；亚波长光栅凭借精细的波前控制能力在超分辨率成像中表现出优越性能；而超材料反射阵列则在无需透镜的条件下实现高分辨率的波前调制。探讨了实现高效THz超表面的关键设计要素，包括结构设计策略、材料选取及相位与振幅的精确调控方法，并分析了优化设计与新型材料在提升THz成像性能及拓展其应用范围方面的潜力。此外，针对当前THz成像中超表面技术面临的制造工艺复杂性、系统兼容性不足及材料响应限制等挑战，提出了未来的研究方向，主要包括：一是开发新型低损耗材料，以提升THz波的传输效率和相位控制能力；二是结合人工智能，优化超表面的设计和性能；三是推动系统集成与微型化，开发便携式THz成像设备，拓展其在高精度成像、医疗诊断和安全检查等领域的应用。随着新材料、智能设计和微型化技术的不断进步，THz超表面技术有望在未来实现更广泛的应用，推动高精度成像和便携式设备的普及，为科学探索和工业创新开辟新的可能性。
		2025 Vol. 45 (08): 2101-2109 [摘要] ( 13 ) PDF (10543 KB) ( 23 )

	2110	激光剥蚀电感耦合等离子体质谱原位微区分析技术及其在法庭科学领域中的应用进展
		刘松，赵鹏程^*，陈伟，叶祯，彭国彬
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2110-07
		近年来，以原子吸收光谱、等离子体质谱等为基础的微量物证分析技术，在现代法庭科学中得到了越来越多的关注。相对于常规的分析手段，原子吸收光谱和等离子质谱技术具有快速、灵敏、简单等优点，但这些技术灵敏度较低。因此，急需一种高灵敏度、大范围、可同时分析多个痕量元素的分析仪器，以满足法庭科学领域中微量物证的快速分析要求。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS），是一种能实现主量、痕量和超痕量元素同时测定的方法。此技术灵敏度高，检测限低，空间分辨能力强，操作简便，可实现多种元素的同步测定等优点，在原位微区分析中已得到广泛应用。本文介绍了LA-ICP-MS原位微区分析的优势，并针对激光剥蚀电感耦合等离子体质谱在法庭科学中的应用现状，综述了LA-ICP-MS原位微区分析技术在玻璃、头发、油墨、枪击残留物（GSR）、纸张、土壤等法庭科学物证分析方面的研究进展，并展望了该技术的应用前景。
		2025 Vol. 45 (08): 2110-2116 [摘要] ( 11 ) PDF (12389 KB) ( 18 )

	2117	印制式表面增强拉曼散射基底研究进展
		徐畅，王卉^*，黄蓓青，廉玉生
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2117-07
		表面增强拉曼散射（SERS）技术是一种灵敏度高、检测速度快、准确性好的光谱分析方法，能够检测极低浓度的目标物质，并且可以实现无损检测，在环境分析、生物医药和食品安全等领域具有重要的应用价值。印刷技术具有增材制造的属性，近年来其应用范畴已从图文信息复制扩展至各类功能器件制备。印刷技术的适用基材类型广泛，易于实现大面积加工，将印刷技术与SERS基底制备方法相结合，有利于发展低成本SERS基底的批量化制备路线，促进SERS技术的发展和应用，因此研究和总结SERS基底的印刷制备方法具有重要意义。本文综述了印制式SERS基底的研究进展，首先介绍了若干典型SERS基底材料的研究进展，例如贵金属、金属硫族化合物、金属氧化物、石墨烯及其氧化物在SERS基底中的应用；然后总结了印制式SERS基底的制备流程和发展现状，分析了常规刚性承印物和聚合物、纸张、纤维等柔性承印物在印制式SERS基底中的特性，论述了凹版印刷、丝网印刷、喷墨印刷、微接触印刷和3D打印等印刷工艺的基本原理，综述了各种承印物和印刷工艺在印刷制备SERS基底中的应用；最后，展望了印制式SERS基底未来的研究方向。相较于光刻、刻蚀等传统的器件加工方式，印刷制造的成本低廉，尤其适合在柔性基材表面进行物质沉积，在柔性SERS基底的大面积批量化制备中优势明显。目前，印制式SERS基底在可印刷材料和印刷制造工艺方面均存在发展空间，未来需进一步充分发挥印刷技术在柔性SERS基底制备方面的优势，使SERS基底进一步向低成本、环境友好的方向发展，促进SERS技术的普及和应用。
		2025 Vol. 45 (08): 2117-2123 [摘要] ( 14 ) PDF (2550 KB) ( 7 )

	2124	基于图像融合的多光谱辐射测温MC-CNN反演算法
		邢键，朱自民，崔双龙^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2124-04
		多光谱辐射测温法是在一个仪器中设置多个光谱通道，利用被测目标的多个光谱辐射亮度信息，经数据处理得到被测目标的温度和目标材料的光谱发射率。该方法不需要辅助设备和附加信息，对被测对象亦无特殊要求，因而特别适用于高温目标的温度和材料发射率的同时测量。由于受未知的光谱发射率的影响，多光谱辐射测温反演问题可归纳为在发射率约束条件下的欠定方程组求解问题，传统的约束优化算法面对该问题存在求解时间长、惩罚系数调整困难导致算法不稳定等问题，因此多光谱辐射测温反演算法一直是该领域研究的难点和热点。随着深度学习的不断发展，为了充分利用深度学习算法在图像领域的精准特征识别能力解决多光谱辐射测温反演问题，本文提出基于马尔可夫转换场（MTF）和格拉姆角场（GAF）多种光谱-温度图像融合的多通道卷积神经网络（MC-CNN)多光谱辐射测温反演算法。为了利用卷积神经网络在图像特征识别领域的明显优势，提出利用MTF和GAF方法将一维的光谱-电压数据转换为具有光谱-温度特征的二维图像，然后将携带光谱-温度特征的图像融合后输入改进的卷积神经网络网络进行训练，从而实现温度反演。仿真结果表明，8个光谱通道数据，在温度2 355～2 624 K之间的1 K均分温度点进行反演的平均绝对误差为16.6 K，平均相对误差为0.7%，对火箭尾焰实测数据反演的误差与理论值相比均在±16.5 K内，反演精度较高。该方法不受未知发射率的影响，直接通过光谱-电压数据反演温度值，进一步完善了多光谱辐射测温理论。
		2025 Vol. 45 (08): 2124-2127 [摘要] ( 9 ) PDF (4947 KB) ( 7 )

	2128	基于太赫兹时域光谱椭偏技术的缬氨酸手性结构研究
		骆国防¹，齐济²，刘雅丽²，何明霞²，杨心刚^1，曲秋红^2，张逸竹^2*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2128-06
		介绍了一种太赫兹(THz)透射时域偏振检测系统及其标定方法，能够有效识别氨基酸对映体的光学特性。缬氨酸的D-型和L-型手性镜像结构的物理特性颇为相似，但在生物活性上存在明显不同。THz波段的电磁辐射具有独特的光谱特性，能够有效探测生物分子的旋转和振动模式。通过THz时域光谱技术，结合偏振片和THz宽带相位变换器实现了THz时域光谱椭圆偏振术（THz-TDSE），该技术能够同时测量电场的相位和幅度，进而实现对THz波的偏振状态的精确控制，并从中提取椭圆偏振的相关参数。研究表明，在THz波段中，D-和L-缬氨酸的吸收谱虽呈现相似性，但在偏振片和波片的角度调控下，二者在高频信号区域的吸收系数出现显著差异。特别是当偏振片的角度设置为-45°时，D-缬氨酸的吸收系数显著高于L-缬氨酸，显示出其对电磁波更强的吸收能力。研究揭示了手性分子在特定偏振状态下的光谱响应机制，并验证了THz光谱椭圆偏振术在手性物质鉴别中的潜力，为THz光学技术在生物化学和材料科学领域的应用提供了新的方向。
		2025 Vol. 45 (08): 2128-2133 [摘要] ( 6 ) PDF (4540 KB) ( 7 )

	2134	基于自适应滑动窗吸收光谱的二氧化硫宽范围浓度测量
		朱瑞¹，笪耀东^2，3，5，常勇强^2，4，5，高杰¹，石腾达^2，3，5，张云刚^1
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2134-06
		二氧化硫（SO₂）是化石燃料燃烧过程中不可避免的污染产物，其浓度水平被认为是燃烧效率和能源利用率的关键指标，因此实现燃烧过程中SO₂的监测具有重意义。吸收光谱技术凭借其准确度高、稳定性强以及非接触式测量等特性，在气体检测领域中展现出了广泛的应用前景。然而，在实际测量中，高浓度SO₂的吸收强度与浓度之间会出现严重的非线性，这是SO₂的宽范围浓度测量必须面对的问题。为此，对吸收光谱非线性的处理分析方法进行了实验研究，提出了一种自适应滑动窗吸收光谱（ASWAS）技术。实验中通过滑动窗自适应遍历和选择该特征吸收波段，对其进行初次筛选和二次筛选，最终反演获得最优测量结果。与宽波段测量法和窄波段测量法相比，ASWAS在50～1 500 ppm浓度范围内的相对误差在1.3%以下，表现出优异的性能。实验分析结果表明，该测量系统在低浓度和高浓度情况下的测量精度分别为0.80%和0.48%，稳定性系数分别为0.28%和0.21%。证明了提出的基于ASWAS的测量系统可以实现高精度、高稳定性的SO₂宽范围浓度测量，为环境保护与能源利用领域内提供了一种有效的新思路和方法。
		2025 Vol. 45 (08): 2134-2139 [摘要] ( 10 ) PDF (8966 KB) ( 6 )

	2140	基于差分吸收光谱技术的双光源SO₂、NO和NO₂浓度检测研究
		笪耀东^1，2，4，石腾达^2，4，王钊²，常勇强^2，3，4，李冰倩⁵，高杰⁵，张云刚⁵
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2140-09
		锅炉排放的SO₂和NO_x对大气环境质量影响巨大，准确检测其排放浓度对于环境保护至关重要。紫外差分吸收光谱技术由于灵敏度高、抗干扰能力强等优点，已成为SO₂和NO_x排放检测的重要手段。便携式SO₂和NO_x检测设备常用氘灯作为光源，但在其光谱范围（180～400 nm）内无法避免NO和NO₂的相互干扰从而影响检测准确性。为此，本文提出了一种基于差分吸收光谱技术的双光源SO₂、NO和NO₂浓度检测方法。通过组合高压氘灯和LED双光源扩展光源光谱范围，采用多项式拟合、小波滤波和最小二乘法对SO₂、NO、NO₂分别在295～305、220～230以及425～450 nm范围内的光谱数据进行浓度反演，并对SO₂和NO出现的高浓度线性偏差以及NO₂低浓度偏差进行线性度修正，实现了在宽浓度范围内单组分气体的高精度定量分析。最后，针对SO₂与NO在220～230 nm范围内的光谱重叠问题构建了混合气体光谱解算模型，实现了SO₂、NO与NO₂混合气体分别在0～1 000、0～500及0～500 ppm范围的浓度检测。三种物质的最低检出限分别为0.394、0.30和0.78 ppm，相对不确定度为1.00%。
		2025 Vol. 45 (08): 2140-2148 [摘要] ( 10 ) PDF (7448 KB) ( 6 )

	2149	水中重金属的光学参数计算方法及光谱分析——以典型铅化合物为例
		梁业恒^1，2，3，欧阳宇纯⁴，许敏端⁵，邓孺孺^1，2，3*，雷聪¹，徐丹⁶，郭昱¹，谷钰泽¹，刘蓉¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2149-07
		基于遥感的水体重金属反演一直是环境遥感领域中的难点方向，其中一个重要原因是与重金属相关的光学参数未被系统地测量形成完整的光谱库，导致遥感反演模型中输入参数的缺失，从而限制了学者们向更深入的方面开展研究。鉴于此，选择四种在重金属污染企业生产废水中常见的铅化合物：硫酸铅、四氧化三铅、铬酸铅、硫化铅，测量其在波长范围350~2 500 nm的反射率光谱，并对四者的光谱特征进行分析和对比讨论；在此基础上，通过设计反射率和透射光相配合的室内外实验，提出一种能应用在水体重金属遥感模型的化合物样品液吸收系数、散射系数和消光系数计算方法。反射率测量结果发现：四种铅化合物的光谱曲线各自呈现独有的特征，具有明显的可区分性。其中，硫酸铅和硫化铅的反射率总体变化不大，硫酸铅反射率大部分波长维持在80%以上，值域变化幅度约为17%，而硫化铅反射率则总体在15%以下，值域变化幅度约7%；而四氧化三铅和铬酸铅的反射率变化特征均呈较为丰富的“S”型，存在特征的反射峰和谷。四种化合物的反射率大小关系，以波长747 nm为分界处，在此之前变化丰富；之后则趋于稳定，具体为硫化铅<铬酸铅<硫酸铅<四氧化三铅。进一步地，以硫酸铅样品液为例，计算得到其波长范围400~900 nm的吸收系数在0.001 m^-1·mg^-1·L上下波动，在波长451和848 nm附近出现极小值，725 nm附近出现极大值；散射系数从0.019 m^-1·mg^-1·L缓慢增加至0.027 m^-1·mg^-1·L，近似为斜率很小的斜线。结果说明水中硫酸铅对入射光的消光作用主要来自于散射，吸收影响很小，而且散射和消光系数随波长变化不大，近似为粒子散射类型中的“无选择散射”，符合“大颗粒”的散射特征。以上工作不仅为遥感反演过程中敏感波段选择提供参考依据，同时也是实现水中铅浓度遥感反演所必需的基础数据，也为其他重金属化合物光学参数的测量提供方法支撑，进一步为水体重金属遥感理论打下基础。
		2025 Vol. 45 (08): 2149-2155 [摘要] ( 140 ) PDF (4522 KB) ( 33 )

	2156	辐照处理合成钻石中低温常压退火下的动态宝石学特征
		严俊¹，严雪俊¹，王超²，陈佩利¹，周武邦¹，娄六红³，郑韬静¹，白慧敏⁴
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2156-08
		以钻石观测仪DiamondView^TM、光致发光(PL)光谱为研究手段，初步探究了经高压高温(HPHT)处理的化学气相沉积(CVD)合成钻石在经高能电子束辐照(EI)后再经中低温(500～1 000 ℃)常压(normal pressure)等时退火处理过程中其光学颜色、荧光与磷光特征及其处理过程中典型的光学缺陷的存在形态与改变特征。结果表明：CVD合成钻石在经一定强度的EI处理后可诱发产生系列的光学缺陷，如470（TR12）、489、492、504（3H）、509、580（H19）、741与744 nm等附近处的特征峰，上述特征峰具有相异的温度耐受特征。在600 ℃退火温度下，489、492和580 nm附近处的特征峰减弱或消失，直至900 ℃ 下，上述470、509、741与744 nm附近处的特征峰消失。504 nm峰位在退火温度自500～900 ℃升高过程中逐渐蓝移至503.2 nm（H3）。同时，可以发现CVD合成钻石中的NV空位在HPHT处理中出现重组或从原始晶格占位中迁移，但经辐照并在常压中低温退火中可再次产生NV缺陷，并随着退火温度的升高NV浓度增大。此外，在较高EI强度下产生的GR1色心使钻石呈蓝绿色，并随退火温度的升高转变为橙、黄或粉色，退火过程中的NV的出现及浓度的增大正是钻石呈现橙色、黄色或粉色的直接原因。课题研究可为钻石的合成属性及其相应的处理工艺的检测判定及相关领域的功能材料的开发提供一定的参考。
		2025 Vol. 45 (08): 2156-2163 [摘要] ( 10 ) PDF (19908 KB) ( 12 )

	2164	结合Diffusion-Based WGANGP的变压器油纸绝缘老化状态拉曼光谱检测方法
		陈新岗^1，2，敖怡¹，张知先^1*，马志鹏¹，张文轩¹，万福³，况露¹，罗博文¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2164-10
		提出了一种结合拉曼光谱与扩散模型改进的Wasserstein生成对抗网络（WGANGP）方法，用于提高变压器油纸绝缘老化状态的检测精度。凭借拉曼光谱技术无接触、不损耗的优势，可通过其分析油浸式电力变压器内部油纸绝缘材料的老化产物来评估变压器的老化程度。结合深度学习分类模型简化了拉曼光谱数据预处理过程，但此类模型对训练数据的数量和质量有较高要求，由于热加速老化实验周期长，导致可用于训练的有效拉曼光谱数据集相对稀少，限制了分类模型性能。为了解决这一难题，本研究引入了一种新的数据增强方法，即基于扩散模型的WGANGP（Diffusion-Based WGANGP），该方法通过将去噪扩散概率模型的前向加噪过程与WGANGP相结合，向WGANGP中引入实例化的噪声，去除了传统WGANGP的生成器结构中的复杂向上采样过程，简化了数据增强模型结构，有利于模型参数优化。相比于传统GAN及其变体，这种方法不仅保持了变压器油纸绝缘老化样本拉曼光谱数据集的原始特征峰特征与老化程度相关的基线漂移趋势，且与原始数据集特征保持近似的空间分布，生成的数据集信噪比（SNR）为24.84 dB，相比于原始数据集提高了32.11%；同时，也提升了生成样本的多样性，提高了基于深度学习的老化诊断模型的泛化能力、定量分析能力和鲁棒性。实验结果表明，采用Diffusion-Based WGANGP数据增强模型所生成的拉曼光谱数据集，在多个分类模型上的表现均优于其他数据增强方法，特别是在与ResNet-SVM分类模型结合时，在Accuracy（准确性，0.997 4）、F1 score（F1分数，0.996 9）、Recall（召回率，0.996 0）和Precision（精确度，0.998 0）四个评价指标上均表现出优势，这表明改进后的数据增强模型能够有效解决变压器老化绝缘油样本稀缺的问题，同时提高了分类模型对变压器老化状态的定量诊断能力。
		2025 Vol. 45 (08): 2164-2173 [摘要] ( 11 ) PDF (10917 KB) ( 11 )

	2174	基于多级循环优化网络的复杂光照高光谱反射率无参重建方法
		张贺，高昆^*，柯坤鑫，王敬宜，张泽丰，胡柏杨，杨纪元，程灏波
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2174-09
		光谱反射率重建旨在从高光谱图像中计算得到物体表面对入射光的真实反射率分布情况，是定量遥感等高光谱成像应用领域中研究的重要内容。传统的反射率重建方法主要依赖于统计学模型，往往需要稳定的平场光照条件或参考图像等先验信息来进行反射率估计。然而，在实际应用中如果缺乏参考图像等先验信息，尤其是当光照条件复杂多变的情况下，利用传统方法重建的精度并不理想。针对这一问题，将光照估计和反射率重建视为一个约束矩阵的分解问题，提出了一种用于光谱反射率重建的多级循环优化网络模型。该模型通过通道-空间混合注意力机制，自适应聚焦反射光谱图像的关键特征，强化非均匀、多光源光照条件下关键信息的提取与增强，提升重建鲁棒性。同时，通过联合引入低秩化与全变分正则化模块构建去噪机制：低秩正则化挖掘光照与反射率的潜在低维结构，抑制噪声干扰；全变分正则化则沿空间维度施加平滑约束，在提高重建精度的同时减少光谱突变与冗余信息，保障空间一致性。为了验证所提出方法的有效性，设计了相关的数据预处理、模型训练和评估方法。在训练过程中以KAUST高光谱数据集为训练集，测试中模拟添加了不同类型的入射光源场景，并以CIE 1964 10°标准观察者色彩匹配函数为基准，将高光谱图像转化为彩色图像进行可视化展示和性能的定量化评价。实验结果表明，所提出无参考反射率重建方法较传统统计类的重建方法和当前流行的深度学习类重建方法，在SAM、GFC等重建精度指标上更具优势；尤其在无定标白板作为参考的情况下，仍能保证光谱重建的精度，显示出本论文方法在复杂光照环境下具有更好的泛化能力和良好的重建精度。
		2025 Vol. 45 (08): 2174-2182 [摘要] ( 10 ) PDF (31522 KB) ( 8 )

	2183	基于高光谱成像的烟火药快速可视化识别方法
		李云鹏，王宏炜，代雪晶，武连全，胡伟成，张彦春
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2183-07
		涉爆现场勘查工作中，烟火药的快速探测和准确识别对重大突发爆炸案件的防控与快速处置起着至关重要的作用，而当前对烟火药等爆炸物进行现场快速检测方法大多存在识别速度低、可视化困难等问题。鉴于此，提出一种基于高光谱成像技术结合单类支持向量机（OCSVM）快速发现与识别烟火药的方法。首先，使用高光谱相机采集检材400～720 nm波段的高光谱数据，运用主成分分析（PCA）对数据进行降维，通过乘性散射校正（MSC）消除样本表面颗粒散射引起的基线偏移，使用Savitzky-Golay（SG）平滑抑制高频噪声，提升光谱信噪比。其次，为减少模型复杂度提高效率，通过Kennnard-Stone（K-S）方法从光谱数据中选取代表性的烟火药样本作为数据集，以4∶1的比例将其划分为训练集和测试集，在此基础上建立OCSVM模型。再次，为验证模型对烟火药的识别能力，使用相同的训练集建立孤立森林（iForest）、自编码器（AE）模型，对比三种模型对烟火药的识别能力。最后，将识别结果映射到检材的RGB图像中，采取掩膜操作标记目标类像素得到识别图像，实现烟火药的可视化识别效果。结果表明，OCSVM方法对多种检材识别的总体精度高于0.95、F1得分和AUC值超过0.8、识别时间低于2 s，OCSVM在分类准确率、运行速度、F1得分和曲线下面积（AUC）等指标上的表现均优于孤立森林模型和自编码器模型。在可视化识别方面，经过映射和掩膜操作后得到基于OCSVM模型的识别图像可以较为准确的反映出烟火药在所有检材中的分布情况，而基于孤立森林和自编码器模型的识别图像未能很好的反映烟火药在黄色纸和黑色涤纶布料上的分布。研究表明，本文提出的基于高光谱成像结合OCSVM的烟火药识别方法具有识别准确率高、反应速度快、泛化能力强的特点，能够快速、准确、无损地识别检材中的烟火药。其识别精度、识别速度以及可视化效果可很好的适用于涉爆现场烟火药的快速发现与临场检测，为现场勘查中烟火药的搜寻提供一种有效方法。
		2025 Vol. 45 (08): 2183-2189 [摘要] ( 9 ) PDF (14430 KB) ( 13 )

	2190	多光谱法和分子对接模拟法研究褐煤黄腐植酸和纤维素酶的相互作用
		王晓霞^1，2*，牛浩然¹，孙吉盛¹，王亚雄^1，2，王梦涵¹，付蕊^1，2，马庆^1，2，张建玲³，王炜⁴
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2190-10
		通过荧光光谱、同步荧光光谱、三维荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、圆二色谱、红外光谱和分子对接模拟系统性的研究了黄腐植酸（FA）与纤维素酶（CEL）在特定条件下的相互作用及其对CEL构象的影响。荧光光谱分析表明，随着CEL浓度的增加，FA的荧光强度呈现出规律性的猝灭现象。此外，猝灭常数随温度升高而降低，这表明FA对CEL荧光存在显著的静态猝灭效应。热力学分析表明，FA与CEL之间的相互作用主要由范德华力和氢键作用主导，且该反应在热力学上具有自发性。Förster能量转移理论计算表明，FA与CEL之间可能存在非辐射能量转移。紫外-可见吸收光谱和同步荧光光谱进一步验证了静态猝灭机制，并表明FA的结构密度和氨基酸残基微环境发生变化。圆二色谱分析显示，FA与CEL的结合位点位于色氨酸残基附近的疏水腔内，导致CEL二级结构的疏水性降低，肽链更加舒展，进一步证实了两者之间的相互作用及FA对CEL二级结构的影响。分子对接研究表明，FA与CEL之间的相互作用主要由范德华力和氢键主导，二者通过这些作用力实现稳定结合，该结论与热力学计算结果相符。红外光谱结果也支持这一结论。
		2025 Vol. 45 (08): 2190-2199 [摘要] ( 12 ) PDF (16945 KB) ( 6 )

	2200	不同飞行高度冠层高光谱小波变换估算薄壳山核桃叶片氮素含量
		孔令瑗^1，2，黄庆丰^1，2，倪辰^1，2，徐佳佳^1，2，唐雪海^1，2*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2200-10
		氮素是植物体内氨基酸、蛋白质和叶绿素等物质的组成元素，在植物光合作用中起着重要的作用。利用无人机高光谱技术无损、高效地估算植物氮素含量，对及时掌控树体长势、实施精准管理具有重要意义。飞行高度直接影响植物信息获取精度与效率。通过设置40、60和80 m三个飞行高度获取薄壳山核桃（长林和建德系列）开花期不同分辨率的无人机遥感影像，得到对应高度下的薄壳山核桃冠层光谱，运用连续小波变换（CWT）对原始光谱进行预处理；进一步联合两波段光谱指数（NDSI）分析薄壳山核桃叶片氮含量（LNC）与光谱的响应关系；最后，利用竞争自适应重加权采样-迭代保留信息变量（CARS_IRIV）算法筛选特征变量，构建不同高度下的薄壳山核桃LNC光谱响应的BP神经网络（BPNN）、随机森林（RF）估算模型，以期揭示无人机飞行高度对薄壳山核桃冠层光谱特征及LNC的影响机制。结果表明：CWT处理后的冠层光谱与薄壳山核桃LNC相关性得到提升；CWT结合NDSI在提高与LNC的相关性方面表现更佳；随着飞行高度的增加（从40、60到80 m），无论是单波段光谱还是双波段光谱与LNC的相关性都有所上升；最优LNC估算模型是40 m飞行高度下的CWT-scale 3-NDSI-BPNN模型，模型预测集R²_P=0.73，RMSEP=1.13 g·kg^-1，RPD=1.97。研究结果可为提高薄壳山核桃氮含量遥感估测的准确性提供技术支持，进一步为利用无人机搭载传感设备获取作物信息设定合适的飞行高度提供参考。
		2025 Vol. 45 (08): 2200-2209 [摘要] ( 13 ) PDF (30674 KB) ( 15 )

	2210	基于A-Unet3+和便携式NIR光谱仪的煤炭灰分与发热量协同检测方法
		邹亮¹，寇少萍¹，任柯龙¹，袁光福²，徐志彬³，许世凡¹，吴景涛^4*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2210-08
		近红外光谱（NIR）技术因其快速、无损的优势，正日益应用于煤质分析领域。便携式NIR分析仪凭借其小巧便携、操作简单等优点，更适用于在线的煤质检测。然而，便携式设备在光谱信噪比方面不及传统实验室设备。另外，现有建模方法通常仅关注单一指标，忽视了两个煤质指标之间的关联性，限制了模型的鲁棒性和预测精度。鉴于此，提出了一种基于通道注意力机制的多任务Unet3+网络模型，旨在处理便携式NIR分析仪采集的低信噪比、特征较弱的煤样光谱数据，实现煤炭灰分和发热量的双指标协同预测。首先，采用二阶差分和S-G卷积平滑融合的数据预处理方法有效滤除噪声并增强特征谱峰信息，以提高建模数据质量；其次，构建适用于光谱数据的Unet3+网络，通过编码器、解码器和全尺度特征融合模块，提取与灰分和发热量相关的共性特征，并引入通道注意力机制以增强特征表征能力。最后，模型通过全连接层对共性特征进行解耦，分别学习灰分和发热量的个性特征，从而实现多任务的联合预测。基于670个煤样本的实验验证表明，与典型的机器学习方法和经典的深度学习模型相比，所提方法在灰分和发热量两个指标预测上的均方根误差分别为2.590 4和1.176 3，平均绝对误差分别为1.964 4和0.872 6，相关系数分别达到0.944 4和0.874 3，均显著优于对比模型，为煤炭品质参数的在线分析提供了一种高效、准确的解决方案。
		2025 Vol. 45 (08): 2210-2217 [摘要] ( 7 ) PDF (4956 KB) ( 6 )

	2218	InvertResNet：基于深度学习和近红外光谱的药品定性分析方法
		黄天宇¹，杨辉华^1，2，李灵巧^1*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2218-10
		分类或定性分析是药品溯源、真伪鉴别的关键技术。然而在实际应用中常面临近红外光谱数据的非线性特征、样本量不足、数据噪声干扰以及复杂的预处理过程等技术挑战。传统机器学习方法难以充分捕捉光谱数据中的深层次信息，导致分类性能有限。随着深度学习技术的迅速发展，其自动特征提取和处理能力为近红外光谱数据分析提供了新的解决途径。本研究提出一种名为InvertResNet的卷积神经网络：该方法首先将一维光谱数据转换为二维伪图像，并在转换过程中采用双线性插值法对数据进行填充，以确保二维化后的光谱数据完整性；InvertResNet在经典卷积神经网络（CNN）框架基础上，引入倒残差结构，通过先扩展后压缩特征维度，优化了模型的深度和宽度，在保持轻量级特性的同时，有效抑制了噪声干扰，并提升了特征提取和表达能力。该方法采用二维转换不仅解决了数据长度不足的问题，还保留了光谱数据的局部和全局空间相关性，从而增强了模型对复杂模式和非线性信息的识别能力。为全方位评估InvertResNet的性能，利用草莓泥近红外光谱数据集对该方法展开初步验证，结果显示其在草莓泥光谱数据处理中展现出良好适应性与初步有效性，为后续深入研究筑牢根基。此后，研究重点转向公开的药品近红外光谱分类数据集。在此数据集上，将本方法与传统的偏最小二乘法（PLS）、支持向量机（SVM）、随机森林（RF）、标准卷积神经网络（CNN）、Swin-Transformer模型（SwinTR）、GhostNetV2及基于Transformer架构的SpectraTr模型进行了对比测试。结果表明，在不同的训练样本比例下，InvertResNet均优于PLS等传统算法和标准CNN结构。在低训练样本比例的情况下，InvertResNet实现了95.97%的分类准确率，显著优于PLS-DA（79.39%）、SVM（68.44%）、RF（67.74%）、CNN（91.94%）、SwinTR（92.74%）和GhostNetV2（89.91%）。随着训练样本的增加，InvertResNet的分类准确率进一步提高，并在高比例训练样本条件下达到了100%，相比于其他模型，如CNN的98.39%、SwinTR的98.38%和GhostNetV2的98.39%，依然表现出明显的优势。综上所述，InvertResNet通过其创新的倒残差结构和二维光谱数据变化及增强方法，在药品近红外光谱分析中表现出色，显著提升了分类准确率，在近红外光谱分析领域的具有广阔的应用前景。
		2025 Vol. 45 (08): 2218-2227 [摘要] ( 8 ) PDF (14985 KB) ( 7 )

	2228	基于消费者感官评价能力评估的近红外固态复合调味料鲜美度AI模型构建
		束沁炟¹，张佳汇^2，王琪³，岳宝华³，李倩倩^1
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2228-06
		针对固态复合调味料鲜美度感官评价主观性强、数据可靠性低的问题，本研究提出一种基于近红外光谱（NIRS）与深度学习融合的鲜美度预测模型。通过筛选1963个市售样品，结合消费者鲜美度感官评价能力评估，优化数据质量，并分别构建一维卷积神经网络（1D-CNN）和二维卷积神经网络（2D-CNN）定量预测模型。结果表明：未筛选消费者评价数据时，模型平均相对误差（MRE）为12.79%~15.86%，相关系数（R）为0.70~0.74；经筛选剔除6名评价能力较差的消费者评价数据后，2D-CNN模型性能显著提升（建模集MRE=4.94%，R=0.90；验证集MRE=5.25%，R=0.87）。研究表明，消费者鲜美度感官评价能力筛选与二维卷积特征提取可有效提高模型预测精度，为固态复合调味料品质评价及新产品开发提供高效、客观的技术支持。
		2025 Vol. 45 (08): 2228-2233 [摘要] ( 9 ) PDF (5344 KB) ( 9 )

	2234	单色聚焦-能量色散X射线荧光光谱法测定疫苗中铝含量
		刘丛丛^1，2，温家欣^1，3*，林元亨^1，2，梁蔚阳^1，2，杨志业^1，3，邓锋^1，3，罗欣阳⁴，赵苗苗⁵
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2234-07
		疫苗中铝佐剂含量是影响疫苗有效性和安全性的重要因素，如何快速、准确测定疫苗制品中的铝含量是生产企业、检验机构的迫切需求。采用双曲面弯晶的单色聚焦技术，以基本参数法校正基体效应，采用30%硝酸溶液、40 ℃加热25 min对疫苗制品进行预处理，厚度为4 μm的聚丙烯薄膜为封底材料，在低电压、高电流的激发条件下探测300 s，建立了快速测定疫苗中铝含量的分析方法。结果显示，6个不同种类的疫苗基质中铝元素测量值和理论值呈显著正相关关系，拟合方程相关系数均大于0.998，方法检测限和定量限分别为0.027和0.090 mg·mL^-1。在0.3～0.7 mg·mL^-1加标水平内，平均回收率为97.6%～102%，精密度RSD（n=6）为2.4%～6.7%。90天内同一样品的测定结果变异系数为4.7%。以ICP-OES、ICP-MS为参比进行准确度验证，6个品种70批疫苗制品与参考值具有较好的一致性，相对误差绝对值不超过10%，可实现现场检测，无需依赖大型设备仍可获得准确结果。研究表明，采用单色聚焦-能量色散X射线荧光光谱法，具有无需标准物质、准确度高、精密度佳、检测限低的优点，可用于现场快速测定疫苗制品中铝佐剂含量，具有广泛的实际推广意义。
		2025 Vol. 45 (08): 2234-2240 [摘要] ( 9 ) PDF (1660 KB) ( 6 )

	2241	新型毒品依托咪酯及其类似物的识别及特征拉曼光谱分析研究
		王树栋^1，郑璇¹，田仁奎²，张艳^1，吴敬杰^1*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2241-06
		该研究报道了依托咪酯及其类似物美托咪酯、丙帕酯和代谢产物依托咪酯酸的拉曼光谱，并结合量子化学计算对光谱进行了解析。研究表明，依托咪酯酸与依托咪酯拉曼光谱有明显差异，由于结构上的差异，依托咪酯、美托咪酯和丙帕酯在691～715、842～866、955、1 351～1 375和1 411～1 453 cm^-1附近表现出显著不同的拉曼活性，是区别三种物质的关键。研究还比较了依托米酯及其类似物与哌嗪、芬太尼、卡西酮等新精活物质的拉曼光谱，结合PED分析，确定923、980、1 000、1 030、1 710和1 360 cm^-1附近的拉曼特征峰是识别依托咪酯及其类似物的关键。最后，对公安部门缴获的疑似依托咪酯“烟粉”进行检测，通过拉曼光谱快速确定其含有依托咪酯成分。研究为依托咪酯及其类似物的快速检测提供了重要参考，同时系统地分析了依托咪酯、美托咪酯、丙帕酯和依托咪酯酸的拉曼光谱特征，使通过拉曼光谱对依托咪酯及其类似物进行区分成为可能。
		2025 Vol. 45 (08): 2241-2246 [摘要] ( 13 ) PDF (3897 KB) ( 10 )

	2247	基于卷积神经网络与拉曼光谱的脑胶质瘤分级诊断方法研究
		许晴¹，唐佳伟²，刘学猛³，郭景星⁴，朱礼君¹，周清清¹，王亮²，卢光明^1*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2247-06
		脑胶质瘤是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤，其病理分级对患者的治疗决策和预后评估具有重要意义。回顾性收集2023年1月至2024年1月于东部战区总医院接受胶质瘤手术的患者共53例，其中高级别胶质瘤33例，低级别20例。采用英国InVia激光共焦拉曼光谱仪，采集胶质瘤患者组织样本的拉曼光谱数据，每个样本采集50个点。采用Savitzky-Golay（SG）算法、平滑光谱曲线和最大最小归一化（max-min normalization）等不同预处理方法对光谱数据进行处理。通过构建卷积神经网络(CNN)对胶质瘤的高低级别分类诊断，并将其与支持向量机（SVM）、随机森林（RF）、决策树（DT）模型的性能进行了对比。每个预测模型都使用ROC曲线进行评估。采用以下四种指标：准确率、精确度、召回率和5折交叉验证（5Fold），以评价不同预测模型的性能。实验结果表明，CNN模型在不同分类任务上均显著优于SVM、RF和DT模型，其AUC达到0.983 9，高于其他三种传统模型（SVM，0.915 7；RF，0.903 1; DT，0.780 9）。因此，将拉曼光谱与深度学习技术结合，为脑胶质瘤的分级诊断提供了一种创新思路。此方法不仅能够提高诊断效率和准确性，还为未来构建自动化癌症诊断系统奠定了基础。
		2025 Vol. 45 (08): 2247-2252 [摘要] ( 9 ) PDF (5010 KB) ( 5 )

	2253	基于重水标记拉曼光谱技术的铜绿假单胞菌快速药敏鉴定方法研究
		王凤婵¹，牛璐¹，叶海燕¹，付晓婷²，戴静²，李远东²，胡海波¹，陆学超^1*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2253-06
		铜绿假单胞菌是导致临床肺炎产生的重要病原菌之一。传统的基于培养法的药敏鉴定方法耗时长，严重影响患者的治疗疗效。因此，临床亟需一种基于免培养的铜绿假单胞菌药敏快速鉴定方法。据此，我们进行单细胞拉曼光谱技术结合重水标记方法对铜绿假单胞菌的药敏研究。通过美罗培南、头孢他啶、头孢吡肟三种抗生素对铜绿假单胞菌标准株和两株临床分离株进行药物敏感实验，结果表明，通过拉曼光谱技术进行的药敏试验与肉汤稀释法获得的药敏鉴定结果高度一致（分类一致率100%，基本一致率88.9%），且能在4 h内准确判定菌株的药敏结果。因此，单细胞拉曼光谱结合重水标记技术有望成为临床病原菌药敏快速鉴定的理想工具。
		2025 Vol. 45 (08): 2253-2258 [摘要] ( 12 ) PDF (4679 KB) ( 6 )

	2259	一种基于光谱局部趋势的谱线自适应度量方法
		王玉鹏¹，蔡江辉^2，杨海峰^2，周立婵¹，史晨辉¹，李砚峰²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2259-07
		Lick线指数是一种衡量谱线强度的重要指标。目前计算Lick线指数的方法中谱线轮廓的波长范围是通过对固定区间求取均值来实现的，这种方法获取的轮廓范围难以准确反映单条光谱谱线的实际强弱，从而影响Lick线指数的准确性与可靠性。为此，本文介绍了一种基于光谱局部趋势特征的谱线强度自适应度量方法。首先，根据谱线的特征定义一个边界因子n，用于限定谱线轮廓的极限范围。其次，计算谱线线芯波长左右两侧的斜率以捕捉趋势信息，根据趋势增减性的变化，分别获取两侧距离线芯波长最近的n个流量峰（或谷）值。随后，选取其中的最大（小）流量值及对应波长作为谱线轮廓的边界点。最后，基于此边界点使用等值宽度（EW）或星等（Mag）公式分别计算线指数值，以此数值来度量谱线特征的强弱。通过对F、G与K型恒星光谱中的Ca4227，Hβ，Mgb及Hα吸收线的强弱进行度量，分别从三个角度对比分析了自适应度量方法与固定区间度量方法的差异。首先，自适应方法获取的Adaptive EW值与固定区间法获取的EW值的二维散点分布图显示，绝大部分数据点呈现一定聚集趋势，但并非完全沿对角线分布，表明两种方法均具有一定的稳定性，但在计算结果上存在系统性差异。其次，两者的统计结果显示Adaptive EW的均值与标准差均高于EW的，说明自适应方法在捕获光谱细节变化方面更为敏感，能够捕捉到因恒星个体差异、观测条件波动等因素引起的谱线变化，进而更真实地反映谱线强弱。最后，通过人眼检测两种方法获取的谱线轮廓范围表明，自适应方法能够根据谱线的实际情况，动态调整边界点的位置，从而更准确地确定谱线的轮廓范围。因此，自适应获取谱线轮廓范围的方法为度量个例谱线强弱提供了一种有效途径。
		2025 Vol. 45 (08): 2259-2265 [摘要] ( 12 ) PDF (10827 KB) ( 11 )

	2266	GBAII-DASH中消除莫尔条纹对高层大气测风精度的影响
		惠宁菊^1，2，王彦龙¹，李文文¹，刘洋河³，李存霞^1，2，章艺珊¹，符迪迪¹，唐远河^1*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2266-07
		为了提高中高层大气风速的探测精度，研制了Ground Based Airglow Imaging Interferometer-Doppler Asymmetric Spatial Heterodyne Spectroscopy（GBAII-DASH）成像干涉系统，研究了其产生的周期性干涉直条纹与阵列CCD探测器以一定耦合角重叠时所产生的莫尔条纹对系统测风精度的影响，提升了系统的测风精度。分析了GBAII-DASH系统莫尔条纹的成因。利用“四强度法”和“傅里叶变换法”两种方法，从不同耦合角度下产生的包含莫尔条纹的干涉图中提取了正演风速，得到平均测风相对误差分别为3.07%和6.89%，“四强度法”具有更高的测风精度。利用频谱分析方法模拟了莫尔条纹对CCD探测器的像素和GBAII-DASH系统的干涉条纹两者空间频率的差值大小的依赖关系，发现增大两者差值可改善莫尔条纹对测风精度的影响。在实验室内得到了有、无莫尔条纹的两种干涉图，并将室外探测的测风结果与西安上空90～100 km的过境卫星仪器Thermosphere-Ionosphere-Mesosphere Energetics and Dynamics Doppler Interferometer（TIDI）的观测结果进行了比较，发现GBAII-DASH与TIDI探测西安上空90～100 km的大气风速误差仅为0.3 m·s^-1。由此可见，消除莫尔条纹后再利用“四强度法”确实大大提高了系统的测风精度。
		2025 Vol. 45 (08): 2266-2272 [摘要] ( 8 ) PDF (14462 KB) ( 5 )

	2273	黄河内蒙古段河冰表面光谱特征及冰内溶解性有机质光谱分析
		冷玉鹏¹，李春江²，杨文焕²，李卫平²，汤世科²，李志军^1*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2273-08
		河冰表面光谱特征是遥感反演的主要参数之一，能够为研究冰的光学性质提供主要依据。冰面反射率是用来研究寒区水域大气和水体之间能量交换的重要参数，也是光谱特征中最主要的参数。溶解性有机质（DOM）对于指示水环境具有重要作用，因此分析河冰中溶解性有机质的光谱特性对认识其环境指示作用具有重要意义。利用便携光谱仪对冰面进行光谱测定，通过冰样的三维荧光光谱结合平行因子分析法（PARAFAC），揭示了黄河内蒙古段河冰的光谱特征以及DOM的荧光组分、来源特征和影响因素，为冰体中DOM组成和来源特性研究提供理论基础。结果表明：黄河冰表面的反射率变化趋势是先增大后减小，泥沙量对冰的反射率存在很大的影响。黄河内蒙古段冰内主要含有1种类蛋白质（类色氨酸）和1种陆源腐殖质，其荧光强度的贡献分别为56.62%和43.38％。荧光强度在冰表层最低，沿冰厚增长方向逐渐增大。通过对荧光特征参数的分析，得到所取冰样的荧光指数FI值为1.31～2.42，生物指数BIX值为0.74～2.93，腐殖化指数HIX值为0.20～1.74。不同的荧光特征参数表明黄河内蒙古段冰样的DOM来源为内源释放和外源输入，其中内源贡献较大，且冰体的腐殖化程度较低。研究结果揭示了黄河内蒙古段河冰的光谱特征、DOM的荧光特征以及组分来源等相关影响因素，可以为今后进一步研究冰内DOM的演化过程以及寒区河流的水质识别与冰下生态监测提供相应的理论依据与数据支持。
		2025 Vol. 45 (08): 2273-2280 [摘要] ( 9 ) PDF (7184 KB) ( 4 )

	2281	一种新兴缅甸蛇纹石玉的矿物学及谱学特征
		余炼钢¹，蔡逸涛²，郑金宇³，廖任庆⁴
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2281-08
		针对云南龙陵市场上一种黄绿-灰白相间名为“缅甸鲁玉”的新兴蛇纹石玉，采用岩矿薄片鉴定、X射线粉晶衍射仪、扫描电镜及能谱仪、红外光谱仪、拉曼光谱仪、紫外-可见光谱仪等方法进行测试，以探明其矿物组成、化学成分、谱学特征及颜色成因，推测其成矿过程。结果显示该玉石呈纤维状、鳞片状变晶结构，灰白色基质为水镁石，黄绿色矿物为蛇纹石，蛇纹石的定向性好于水镁石。XRD测试中在d₂₀₂=2.525 Å，d_-132=2.618 Å ，d₀₆₀=1.544 Å处衍射峰指示含叶蛇纹石，d₁₁₀=4.595 Å，d₀₆₁=1.499 Å处弱的衍射峰指示同时含利蛇纹石。扫描电镜及能谱分析显示黄绿色部分FeO_T含量（5.11%）远高于灰白色基质（0.52%），推测Fe有两种存在方式：一是Fe²⁺类质同像替代Mg²⁺进入水镁石晶格形成含铁水镁石，占比极小；二是Fe²⁺、Fe³⁺类质同像替代Mg²⁺、Si⁴⁺进入蛇纹石晶格中形成含铁蛇纹石，占绝大部分。此外含少量闪锌矿、氧化锌及Co、Ni、Mn、Cu等金属杂质。综合化学成分及紫外可见光谱特征可知，该玉石由Fe元素致色，紫外可见光谱653 nm处强宽吸收带由Fe²⁺→Fe³⁺电荷迁移所致并产生绿色，435和457 nm处中等吸收由Fe³⁺自旋禁戒跃迁⁶A₁(⁶S)→⁴_aT₁(⁴G)及⁶A₁→⁴E₁+⁴A₁(⁴G)引起并产生黄色，两种吸收作用叠加使玉石显黄绿色。不同于其他蛇纹石玉品种的是该玉石未见明显的成因指示矿物，据矿物组成、结构构造及颜色特征推断为超基性岩热液自变质成因，形成过程分三阶段：（1）幔源富镁超基性岩浆上侵运移中结晶分异生成橄榄石；（2）岩浆成岩过程后期的热液促使橄榄石完全蚀变为蛇纹石，即超基性岩自变质过程；（3）岩浆期后的强碱性热水溶液渗入裂隙促使部分蛇纹石水解生成水镁石，呈脉纹状及斑块状充填构造裂隙。蛇纹石和水镁石分别是超基性岩浆热液蚀变产物及岩浆期后次生变化产物。
		2025 Vol. 45 (08): 2281-2288 [摘要] ( 14 ) PDF (19221 KB) ( 8 )

	2289	基于岩石高光谱图像迁移学习的岩性智能识别
		李珊^1，2，3，林鹏^1，2，3，许振浩^1，2，3*，向航^1，2，3，李千纪^1，2，3
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2289-13
		岩性快速识别具有重要的基础地质研究意义与工程应用价值。传统岩性识别主要依赖于岩石图像特征，但在识别外观相似的岩石时易出现混淆。为此，相关研究进一步利用光谱特征以反映岩石组成信息，但光谱测试通常需要制样，且属于有损测试。为此，凭借成像高光谱技术图谱合一、无损非接触的优势，提出了一种基于岩石高光谱图像迁移学习的岩性智能识别方法。首先，对岩石感兴趣区域的高光谱数据进行归一化和降维处理，降低光谱数据的冗余度。然后，结合三维残差网络（3D-ResNet）构建岩石高光谱图像迁移学习模型，利用残差网络提取三维信息。再利用迁移学习的方法，通过加载预训练权重对模型进行训练，从而实现岩性智能识别。采用混淆矩阵、准确率（ACC）、精确率（P）、召回率（R）、F₁值（F₁）作为模型准确率的评价指标，针对基于ResNet-101和ResNet-18/34/50的模型开展对比分析。结果表明，ResNet-101迁移模型在测试集的准确率最高，可达98.29%。P最高可达98.32%，R最高可达98.29%，F₁最高可达98.31%。ResNet-101对岩石光谱数据识别的准确率基本达到90%以上（除了绿泥石片岩），大部分结果甚至可以达到100%。相较于ResNet-18/34/50，ResNet-101识别精度更高且对每类岩石识别的稳定性更好。此外，利用本方法对隧道现场采样岩石进行了逐个像素点的岩性预测，验证了本文提出的岩性智能识别方法具有良好的鲁棒性和泛化性，可用于地质、测井、交通、水利等工程中的岩性快速智能识别。
		2025 Vol. 45 (08): 2289-2301 [摘要] ( 9 ) PDF (36767 KB) ( 7 )

	2302	高光谱图像结合一维卷积神经网络的玉米大斑病早期识别
		路阳^1，顾福谦¹，谷英楠^2，许思源¹，王鹏^3，4
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2302-09
		大斑病在全球各大玉米产区都有出现，降低了玉米的品质和产量。该病害多在病斑明显时识别，难以及时防治。本文提出一维卷积神经网络（1DCNN）高光谱模型，实现早期识别。以玉米大斑病为研究对象，手动接种大斑病后，选取吐丝期的玉米叶片进行试验，此时期刚显现病斑特征，但无法通过视觉属性观察看出是何种病害。首先采用SOC710E光谱仪采集高光谱图像，通过选取感兴趣区域获得玉米叶片的健康和大斑病两种光谱数据。使用SG卷积平滑、多元散射校正（MSC）、标准正态变换（SNV）和去趋势算法（DT）等四种光谱预处理方法，以去除光谱数据中的噪声。分别使用随机森林（RF）和K最近邻（KNN）两种监督学习算法，以准确率作为评价指标，对高光谱图像进行识别。结果表明，MSC为优选的预处理方法，两种模型预测准确率分别为88.13%和86.26%。然后采用竞争性自适应重加权算法对玉米叶片光谱数据进行特征波长提取，从原始的260个波长中优选出48个特征波长。最后建立一维卷积深度学习模型进行分类，识别准确率达到99.61%，相较于传统分类模型KNN、RF、偏最小二乘判别分析（PLS-DA）、反向传播神经网络(BP)、支持向量机(SVM)，提出的模型识别准确率分别提高了5.94%、6.88%、6.48%、8.27%、12.12%。高光谱技术结合深度学习模型可以更有效识别玉米大斑病，为实现玉米病害早期识别提供了一种新的思路和方法。
		2025 Vol. 45 (08): 2302-2310 [摘要] ( 10 ) PDF (10496 KB) ( 10 )

	2311	不同波段紫外光对重度石漠化土壤易提取态腐殖质光解的影响
		孔玲¹，王妍^1，2，3，王克勤¹，赵洋毅¹，张叶飞^1，2，3*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2311-06
		以重度石漠化土壤为研究对象，模拟干旱条件下重度石漠化土壤在不同波段紫外光照射下的光解过程，探究重度石漠化土壤易提取态腐殖质在不同紫外光照射下分解转化过程。结果表明：(1）在不同波段紫外光照射下，重度石漠化土壤中总碳总氮含量均随光照时间增长呈现上升趋势；而碳氮比均减小，表明紫外光的照射促进了土壤腐殖质矿化，提升了腐殖质分解速率。(2）三种波段紫外光照射均使重度石漠化土壤易提取态腐殖质中羧羟基、伯胺、双键和碳酸盐等的含量产生波动性变化后稳定，并在不同程度上影响烃类物质的生成过程。(3）随光照时间增长土壤易提取态腐殖质中苯环上的取代基逐渐以脂肪链为主，芳构化程度提高；UVA和UVB照射组疏水组分增加。综上所述，不同波段紫外线的照射能显著影响土壤腐殖质生烃能力，并促进易提取态腐殖质缩合和芳构化，加快土壤腐殖质矿化进程。
		2025 Vol. 45 (08): 2311-2316 [摘要] ( 9 ) PDF (1955 KB) ( 5 )

	2317	双模态光谱技术对种田土壤金属元素和有机质检测分析
		王嘉滢¹，朱雨婷¹，白浩¹，陈柯铭¹，赵艳茹^1，2，3，吴婷婷^1，2，3，马国明⁴，余克强^1，2，3*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2317-09
		精准评估土壤质量是保障育种质量先决条件之一，对评估种子品质和精准施肥具有指导意义。土壤成分含量是土壤质量评估的重要指标，光谱技术已经被证实可以快速、绿色地进行土壤成分检测。然而单一模态光谱技术难以满足种田多种土壤成分含量检测的需求。故运用原子激光诱导击穿光谱（LIBS）和分子可见-近红外光谱（VIS-NIR）技术结合化学计量学方法，对宁夏润丰种业育种玉米田采集的288份土壤样本进行分析，建立金属元素和土壤有机质（SOM）含量的预测模型，并实现金属元素和SOM含量空间可视化分布。首先，利用共线双脉冲LIBS系统采集土壤样本的LIBS数据，利用air-PLS对光谱数据进行基线矫正以减少试验误差。选择的金属元素特征谱线查找于美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）的标准原子光谱数据库。基于国家标准土样的LIBS光谱与其金属元素含量真实值，建立4种金属元素（Na、K、Mg、Mn）的偏最小二乘回归模型（PLSR），其中Mn含量的预测效果最好，R²_p达到0.813，RMSEP为0.155 g·kg^-1。另一方面，采集可见-近红外光谱数据后，利用SG卷积平滑(SGCS)、一阶导数变换、多元散射矫正（MSC）对光谱数据进行预处理，并分别建立SOM含量的PLSR预测模型对三种预处理方法进行评价，经MSC预处理后所建立的PLSR模型效果最好；随后利用蒙特卡洛交叉验证法（MCCV）剔除SOM含量异常样本。利用竞争自适应重加权采样法（CARS）和连续投影算法（SPA）选择特征波长，分别建立SOM含量的PLSR预测模型对两种算法进行评价；得出利用CARS算法选择的特征波长建立的预测模型性能有所提高。用CARS算法选择的特征波长与SOM含量真实值，分别建立PLSR和反向传播人工神经网络（BPNN）预测模型，其中PLSR模型的效果最好，R²_p达到0.864，RMSEP为0.612 g·kg^-1，RPD_v为2.733。最后，利用国家标准土样所建立的PLSR模型预测玉米种田四种金属元素含量，建立PLSR模型预测值和BPNN模型预测值的空间分布图。研究结果表明，LIBS技术和可见-近红外光谱定量分析技术可以对种田土壤金属元素和SOM含量检测，为土壤成分含量的检测和空间可视化分布提供了参考价值并对土壤科学合理地施肥具有指导意义。
		2025 Vol. 45 (08): 2317-2325 [摘要] ( 8 ) PDF (17165 KB) ( 7 )

	2326	基于LSTM-TE模型的冬枣可溶性固形物含量高光谱估测
		刘傲然^1，2，孟惜²，刘智国²，宋宇斐^2*，赵雪曼²，智丹宁²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2326-09
		冬枣因其丰富的营养成分、香甜的口感和优良的风味，深受消费者的喜爱。随着消费者对水果品质要求的提高，可溶性固形物含量（SSC）作为衡量水果成熟度和口感质量的重要指标，已成为水果品质评估中的关键因素。因此，实现冬枣SSC的高效、无损预测具有重要的应用价值和实际意义。提出一种融合长短时记忆网络（LSTM）与Transformer编码器的LSTM-TE模型，旨在实现冬枣SSC的快速无损预测。采集900个冬枣样本的高光谱数据并测定其SSC值，结合多种光谱数据预处理方法[包括多元散射校正（MSC）、矢量归一化（VN）、Savitzky-Golay（SG）滤波、一阶导数（D1）和二阶导数（D2）等]对数据进行处理，通过PLSR、SVR、VGG16、ResNet18、LSTM五种模型系统比较了10种预处理组合的效果，确定最优预处理方案为MSC-SG-D1。在该预处理方法的基础上，进一步构建了PLSR、SVR、VGG16、ResNet18、LSTM和LSTM-TE的多模型对比体系，并对其在测试集上的性能进行了对比分析。实验结果表明，LSTM-TE 模型在测试集上的决定系数为0.959 8，均方根误差为1.269 0，较传统机器学习模型PLSR (R²_p=0.817 3)提升17.4%，较单一 LSTM模型（R²_p=0.865 2）提升10.9%。该模型通过LSTM的时序特征捕捉能力与Transformer编码器的全局依赖建模优势，有效挖掘了高光谱数据中的非线性特征关系。本研究为冬枣品质的在线检测与分级提供了新的技术方案，对高光谱技术在精准农业中的应用具有重要参考价值。
		2025 Vol. 45 (08): 2326-2334 [摘要] ( 10 ) PDF (21323 KB) ( 6 )

	2335	结合无人机数码影像与PROSAIL模型的夏玉米LAI反演
		牛庆林^1，4，张合兵^1*，邓炯²，冯海宽³，李长春¹，杨贵军³，陈志超¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2335-13
		叶面积指数（LAI）是反映不同玉米特性的重要长势指标，可有效辅助玉米新品种的选育。快速、无损和精准地获取玉米LAI，对玉米育种具有重要的指导意义。目前，无人机可见光遥感技术因具有快速、无损和高通量地获取田间作物空间信息的优点，在作物LAI等表型信息获取应用中得到快速发展；然而，其存在的光谱饱和现象以及缺乏光谱参数与LAI之间的响应机理信息，限制了LAI等表型信息估算模型精度的进一步提高；显然，PROSAIL辐射传输模型具有模拟作物理化参数与光谱指标参数之间响应机理的优点，可有效提升作物理化参数反演的潜力。为此，结合无人机数码影像与PROSAIL模型反演夏玉米LAI，以期进一步提高LAI反演模型的精度。以玉米育种试验田的夏玉米为研究对象，利用无人机遥感系统获取拔节期、喇叭口期和抽雄吐丝期的高清数码影像，并结合PROSAIL模型，采用偏最小二乘回归（LSR）、随机森林回归（RFR）和卷积神经网络（CNN）回归方法，构建夏玉米LAI的反演模型。结果表明：（1）基于无人机高清数码影像，采用PLSR回归方法构建的模型精度最优，估算模型和验证模型的R²、RMSE和nRMSE分别为0.69，0.37，24.28%和0.73，0.35，23.26%；（2）基于PROSAIL模型，采用RFR回归方法构建的模型精度最优，估算模型和验证模型的R²、RMSE和nRMSE分别为0.98，0.28，6.88%和0.87，0.64，15.97%；（3）结合无人机高清数码影像与PROSAIL模型，RFR回归方法构建的模型精度最优，估算模型和验证模型的R²、RMSE和nRMSE分别为0.98，0.27，7.07%和0.87，0.65，16.35%，与仅用无人机高清数码影像相比，最优估算模型和验证模型的nRMSE分别降低17.21%和6.91%。研究表明，结合无人机数码影像与PROSAIL模型，有效提高夏玉米LAI反演模型的精度和稳定性，为辅助玉米新品种的选育提供理论指导。
		2025 Vol. 45 (08): 2335-2347 [摘要] ( 9 ) PDF (12661 KB) ( 6 )

	2348	利用无人机多光谱和生物量分配规律的马铃薯地上生物量估算
		张子泰^1，2，李振海^1，樊意广²，马彦鹏²，郭立笑²，樊杰杰²，陈日强²，边明博²，刘杨²，冯海宽^2，3
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2348-09
		地上生物量（AGB）是评估作物生长状况和指导农业管理的重要指标，准确估算马铃薯AGB对于生长监测和产量估算至关重要。然而，传统的AGB获取方式无法满足现代农业对大面积快速监测的需求。遥感技术以其无损、快速和高效的特点，逐渐成为监测作物生长参数的主要手段。然而，在植被覆盖度较高时，遥感植被指数往往失去对作物生长参数的敏感性，出现“饱和现象”，从而限制了AGB监测的精度。过去的研究多集中在改进遥感植被指数来估算AGB，但这些方法仍存在“黑箱模型”问题，缺乏对马铃薯生长发育机制及其对AGB变化影响的有效解释。本研究通过分析马铃薯的生长机理，结合不同生育阶段的特点，利用无人机多光谱数据，研究茎叶等器官在物质积累中的动态贡献规律。我们以叶生物量（LGB）与地上生物量（AGB）的比值为指标，以有效积温（GDD）为自变量，建立了LGB与AGB比值在全生育期内的动态变化模型，通过遥感技术反演叶生物量，从而间接准确地估算马铃薯的地上生物量。本研究利用AGB实测数据构建了马铃薯AGB动态分配模型，并采用相关性分析、变量投影重要性分析（VIP）和随机森林特征重要性评估（FIM）三种方法筛选与LGB相关的植被指数。然后，应用随机森林（RF）、高斯过程回归（GPR）和偏最小二乘回归（PLSR）三种机器学习方法来估算马铃薯全生育期的AGB。研究结果表明：（1）通过R、VIP和FIM三种评价指标综合评估，筛选出了最优的植被指数组合，包括MTVI1、MTVI2、NDVI、GNDVI、RVI和TVI；（2）AGB动态分配模型与机器学习方法结合，显著提高了AGB估算的精度，相较于直接使用机器学习估算AGB，精度明显提升；（3）当AGB动态分配模型与随机森林方法结合时，模型精度达到最高，训练集R²为0.80，RMSE为256.73 kg·ha^-1，NRMSE为9.91%，验证集R²为0.76，RMSE为211.91 kg·ha^-1，NRMSE为11.46%。
		2025 Vol. 45 (08): 2348-2356 [摘要] ( 10 ) PDF (7165 KB) ( 6 )

	2357	复合药剂在铌铁矿表面吸附机理及光电子能谱分析
		贺宇龙^{1，3，4，5}，贺旭然⁶，赵增武^2*，贾艳^{1，3，4，5}，崔久龙^{1，3，4，5}，孙盘石^{1，3，4，5}
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2357-07
		铌矿物的品位低，粒度细，成分杂是造成铌矿物浮选无法具有较高品位的难点。以铌铁矿作为原料，采用复合药剂作为铌矿物捕收剂，通过红外光谱（FTIR）与光电子能谱（XPS）分析阐述复合药剂在铌铁矿颗粒表面的作用机制，为铌矿物的综合利用奠定基础。FTIR测试表明，纯矿物铌铁矿经复合药剂作用后，铌铁矿的红外光谱中出现了—N—H伸缩振动峰（3 437.13 cm^-1处）并发生位移，在1 651.36 cm^-1与1 102.64 cm^-1 处出现了CO的伸缩振动峰与—C—N的伸缩振动峰，表明复合药剂在铌铁矿表面发生化学吸附，意味着铌铁矿与复合药剂发生螯合作用。XPS测试结果表明，N(1s)的新峰位出现代表着复合药剂吸附于铌铁矿表面，而Nb⁵⁺的结合能化学位移量发生变化则代表着复合药剂吸附于铌铁矿表面的Nb⁵⁺上，由此推断在反应过程中形成了—O—Nb—O—的金属螯合物，结合FTIR分析，推断复合药剂与铌铁矿形成五元环状螯合物。浮选对比实验表明，在使用复合药剂时，可将铌矿物品位从0.217%提高至3.24%，回收率为83.03%，相比于单一捕收剂，回收率几乎相同，产率降低，但其品位却提高0.53%，表明使用复合药剂可大幅度加强铌矿物的浮选效率。
		2025 Vol. 45 (08): 2357-2363 [摘要] ( 8 ) PDF (3963 KB) ( 3 )

	2364	基于多尺度空间-光谱特征提取的颜料高光谱图像分类方法
		汤斌¹，罗希玲¹，王建旭¹，范文奇^2，孙玉宇¹，刘家路²，唐欢²，赵雅^3，钟年丙¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2364-09
		颜料不仅赋予文物色彩和美感，更承载着丰富的历史、文化与技术信息，因此对颜料的准确分类与识别是古代彩绘作品修复、保护及学术研究的重要基础。通过检测颜料的种类与化学成分，不仅能帮助确定作品的创作年代、地域特征及工艺风格，还能为科学修复提供指导依据。然而，传统颜料分析受限于样品尺寸、表面平整度，且部分分析方法需要取样，对文物造成不可逆损伤，这使得古书画颜料的检测面临诸多挑战。高光谱成像技术（HSI）凭借其无损检测、广域扫描及获取完整光谱信息的优势，成为文物颜料分析的重要工具。HSI克服了样品表面不平整、尺寸受限等问题，能够从不同波段获取细致的光谱和空间信息，帮助提取颜料的微观特征。旨在利用HSI技术实现古书画颜料的精准分类与深度特征提取，以应对复杂场景下的颜料检测挑战。为此，我们提出了一种多尺度空间-光谱特征融合的方法，在分析过程中结合不同层次的信息：利用光谱-空间注意力机制捕捉细节特征，并通过视觉转换器（ViT）模型获取图像整体的高层语义信息，从而增强对复杂颜料特征的表示能力和分类性能。实验结果表明，该方法在模拟画作样品上的分类性能显著优于传统和其他深度学习模型：与支持向量机（SVM）相比，分类精度提升了34.35%；相较于HyBridSN与SSRN模型，精度分别提高了8.93%和5.6%。本方法不仅提升了颜料检测的准确性，还为古书画的科学修复和价值保护提供了无损、可靠的技术支持，并为文物保护的智能化发展奠定了技术基础。
		2025 Vol. 45 (08): 2364-2372 [摘要] ( 7 ) PDF (11897 KB) ( 4 )

	2373	基于海面耀斑观测的FY-3B中分辨率光谱成像仪在轨衰减跟踪研究
		胡秀清^1，2，3，何兴伟^1，2，3*，何玉青⁴，姜梦蝶⁴，陈伟⁵
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2373-07
		针对FY-3B中分辨率光谱成像仪（FY-3B/MERSI）各通道响应在轨衰减问题，采用海洋表面耀斑区作为稳定目标对其进行了2011年—2018年的长时间序列跟踪。在筛选出晴空耀斑区数据的基础上，以865 nm通道为基准通道，计算其他通道在耀斑区与基准通道反射率比值，通过8年反射率比值变化判断不同通道的衰减。结果显示，FY-3B/MERSI传感器部分通道存在不同程度的衰减，且短波通道衰减最为剧烈，412 nm通道年衰减率达7.12%，而765 nm通道年衰减率为0.28%，跟踪显示近红外通道1 030 nm通道衰减也较大，达到3.88%。跟踪结果显示有些通道与基准通道反射率比值出现显著周期性震荡，与耀斑中心纬度的南北周期性变化相吻合。结果表明海洋表面耀斑可以作为传感器在轨衰减进行长时间序列跟踪的有效目标。
		2025 Vol. 45 (08): 2373-2379 [摘要] ( 8 ) PDF (7989 KB) ( 3 )

	2380	Nd³⁺掺杂氟氧化物玻璃的Judd-Ofelt分析和近红外发光性能
		冯丽，余义欢，杜红莉，刘超，陈赛，杨春成
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2380-06
		利用高温熔融淬火法制备了Nd³⁺掺杂的氟氧化物玻璃SiO₂-BaF₂-ZnF₂，并对样品的紫外-可见-近红外吸收进行了测试，共测得11个吸收带，分别对应于Nd³⁺基态⁴I_9/2到激发态⁴I_15/2、⁴F_3/2、⁴F_5/2+²H_9/2、⁴F_7/2+⁴S_3/2、⁴F_9/2、²H_11/2、⁴G_5/2+²G_7/2、⁴G_7/2+²K_13/2+⁴G_9/2、²G_9/2+²D_3/2+⁴G_11/2+²K_15/2、²P_1/2+²D_5/2、²P_3/2+⁴D_5/2+²D_3/2的吸收。利用Judd-Ofelt理论对样品的吸收光谱进行了分析，获得了三个Judd-Ofelt强度参数，进而获得了光谱质量因子、辐射跃迁概率、荧光分支比、辐射寿命等重要光谱参数。需要指出的是，本工作计算了11个吸收带从上能级到下能级所有跃迁（既包括11个激发态到基态的跃迁也包括到除基态以外的所有下能级的跃迁）的辐射跃迁概率、荧光分支比和辐射寿命，这在其他文献中较少报道。也研究了样品的近红外发射特性，样品SBZ(20)和SBZ(30)都在898、1 059和1 328 nm处呈现了近红外发射，且两样品1 059 nm处的发射都明显强于另外两处。两样品1 059 nm处发射的Δλ_eff值都最小，σ_emi值、σ_emi×Δλ_eff值和σ_emi×τ_rad值都最大，其值分别为：SBZ(20)：36.22 nm、2.93×10^-20 cm²、10.63×10^-26 cm³、7.42×10^-24 cm²·s；SBZ(30)：35.42 nm、2.70×10^-20 cm²、9.58×10^-26 cm³、7.84×10^-24 cm²·s，由这些值可知两样品都是潜在的激光输出介质。
		2025 Vol. 45 (08): 2380-2385 [摘要] ( 6 ) PDF (1573 KB) ( 3 )

	2386	多光谱法与计算机模拟探究美罗培南与NDM-1之间的相互作用
		李嘉晨¹，李娜¹，刘地¹，张嘉昕²，程建伟³，张椰莉^1，3*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2386-07
		产金属β-内酰胺酶细菌的出现和在世界范围内的传播，对治疗耐药细菌感染提出了巨大挑战，特别是新德里金属β-内酰胺酶（NDM-1）。其可使几乎所有的β-内酰胺类抗菌剂失活，且至今临床上没有抑菌剂可用。为了解NDM-1与β-内酰胺类抗菌剂之间的分子识别和相互作用，利用猝灭光谱、同步荧光、圆二色光谱及分子动力学模拟方法对NDM-1与美罗培南（MER）之间的互作展开探讨。猝灭光谱结果揭示MER可使NDM-1发生由静态猝灭引起的内源性荧光猝灭，且仅影响和改变约一个Trp残基的微环境；同步荧光光谱显示最大发射波长均发生蓝移4.0和2.0 nm，表明Tyr和Trp残基均参与结合过程；圆二色光谱表明NDM-1与MER作用之后，β-片层含量减少，无规则卷曲含量增加，两者之间发生柔性结合；分子动力学结果揭示NDM-1在与MER结合过程中活性口袋附近的β4（40-47）部分变成无规则卷曲，loop2发生明显波动，使得两者发生诱导契合效应，与同步荧光和圆二色光谱结果一致；Trp93和His250氨基酸残基与MER分别于侧链氨基和β-内酰胺环上的甲基形成疏水相互作用，且Ile35、Val73、Ala74、Gly36、Met67等疏水氨基酸残基均与MER形成范德华力，进一步促进结合。本研究对NDM-1与MER的分子识别过程提供了见解，可能为未来设计和研发新的抗生素和抑制剂在分子层面提供新启示和理论依据。
		2025 Vol. 45 (08): 2386-2392 [摘要] ( 6 ) PDF (7395 KB) ( 4 )

	2393	基于Shapley加法解释算法的基酒近红外快速检测
		张贵宇^1，2，3，张磊^1，2，3，庹先国^1，3，王怡博^1，3，向星睿^1，3，严俊^1，3
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)08-2393-08
		当前在白酒的摘酒工艺中对基酒等级的划分主要是采用感官评判为主的方式，该技术存在检测效率低，易受主观因素影响等问题。于是将近红外光谱技术用于基酒等级检测，并探讨可解释人工智能算法中Shapley加法解释算法（SHAP）用于选择特征光谱点的可行性。结果特征数为36时，轻量梯度提升机（LightGBM）预测模型准确率为97.08%。为进一步提高模型性能，提出区间偏最小二乘（iPLS）结合SHAP的混合策略，结果当特征数为9时，LightGBM模型达到99.27%的准确率。iPLS区间划分与SHAP贡献值的空间分布分析表明：SHAP贡献值排名并不严格等于预测性能排名，合理设计特征选择策略后可提高模型性能。
		2025 Vol. 45 (08): 2393-2400 [摘要] ( 10 ) PDF (5853 KB) ( 9 )

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