基于UV-Vis检测养殖水体中化学需氧量含量研究
本文选题:极限学习机 + 化学需氧量 ; 参考:《光谱学与光谱分析》2016年01期
【摘要】:采用紫外可见光谱(UV-Vis)与极限学习机算法检测水体化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)含量研究。采集135份水样进行紫外可见波段全光谱扫描,结合变量标准化(standard normal variate,SNV),多元散射校正(MSC)和一阶微分(1st D)对原始数据进行预处理,然后采用竞争性自适应重加权算法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)、随机青蛙(Random frog)算法和遗传算法进行特征波长选择。基于全光谱建立了偏最小二乘回归(partial least squares,PLS)和基于特征波长建立了极限学习机算法(extreme learning machine,ELM)模型。结果表明:使用CARS提取的9个特征波长建立的ELM模型的预测效果最优,决定系数R~2为0.82,预测均方根误差RMSEP为14.48mg·L~(-1),RPD值为2.34。说明使用CARS变量选择算法获取UV-Vis光谱特征波长,应用极限学习机建模,可以准确、快速的检测养殖水体中COD含量,为实现养殖水体COD的动态快速检测以及水体其他微量物质含量参数检测打下基础。
[Abstract]:The content of chemical oxygen and COD in water was detected by UV-Visand extreme learning machine algorithm. A total of 135water samples were collected for ultraviolet and visible band full-spectral scanning, and the original data were preprocessed by combining with standard normal variates, multivariate scattering correction (MSC) and first-order differential 1st D). Then competitive adaptive reweighted sampling algorithm, Random Frog algorithm and genetic algorithm are used to select the characteristic wavelength. Based on full spectrum, partial least square regression (partial least squares) and extreme learning machine (LLM) algorithm based on characteristic wavelength are established. The results show that the prediction effect of the ELM model based on 9 characteristic wavelengths extracted by CARS is the best, the determination coefficient Rn2 is 0.82and the root mean square error (RMSEP) of the prediction is 14.48mg Leng ~ (-1) RPD (2.34). It is shown that using CARS variable selection algorithm to obtain the characteristic wavelength of UV-Vis spectrum and modeling with extreme learning machine can accurately and quickly detect the content of COD in aquiculture water. It lays a foundation for the rapid and dynamic detection of COD in aquaculture water and the detection of other trace material content parameters.
【作者单位】: 华东交通大学轨道交通学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(61565005) 江西省科技支撑项目(20142BDH80021,20151BAB207009)资助
【分类号】:S912;O657.32
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 杨士建;含氯离子废水中化学需氧量的分析[J];中国环境监测;2003年02期
2 杨玲玲;;化学需氧量及其监测分析[J];现代农业科技;2013年03期
3 凌云;废水中化学需氧量的快速测定[J];化学工业与工程技术;2000年01期
4 王志伟,王刚;化学需氧量标准样品溶液有效保存时间[J];中国环境监测;2001年02期
5 顾勇国;化学需氧量两种分析方法成本核算对比[J];环境监测管理与技术;2001年06期
6 赫晓云,张炜;化学需氧量测定方法研究[J];陕西环境;2001年01期
7 杨士建;含氯离子废水中化学需氧量的分析[J];干旱环境监测;2003年01期
8 王泾阳,孙丽亚;标准曲线扣除法测定化学需氧量的研究[J];工业水处理;2003年07期
9 王志伟,梁德亮;化学需氧量标准样品溶液的稳定性实验[J];甘肃环境研究与监测;2003年S1期
10 戴建红;王伟;戴鹏;;浅淡化学需氧量的测定[J];环境研究与监测;2004年04期
相关会议论文 前10条
1 鹿杰;;化学需氧量分析中氯离子干扰因素探析[A];中国环境保护优秀论文精选[C];2006年
2 张素香;;长江口南港化学需氧量COD分布特征研究[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
3 毕卫红;吴国庆;;水中化学需氧量检测方法概述[A];第十二届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2008年
4 卢菊;;分光光度原理的化学需氧量(COD)测定仪的检定的测量结果不确定度评定[A];2008年江苏省计量测试学术论文集[C];2008年
5 曹柳娜;;化学需氧量(COD)测定仪示值误差测量不确定度评定[A];江苏省计量测试学术论文集(2011)[C];2011年
6 梁晓荷;宋建旺;;污染源中化学需氧量COD在线监测技术及管理[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第四卷)[C];2009年
7 张虎山;黄玲;陈汉石;;化学需氧量快速应急监测方法研究[A];2012中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2012年
8 蔡清海;杜琦;卢振彬;钱小明;方明杰;许翠娅;;福建省主要港湾水质中化学需氧量的分布[A];中国水产学会第七届渔业资源与环境分会2004年度学术研讨会论文摘要汇编[C];2004年
9 蒲飚;;COD监测分析中存在的问题探讨[A];四川省第十次环境监测学术交流会论文集[C];2005年
10 易容;蹇惠兰;宁小红;;消除含氯废水对COD测定影响的探讨[A];四川省环境科学学会2012年学术年会论文集[C];2012年
相关重要报纸文章 前10条
1 记者 程辉;去年我国化学需氧量排放下降2.93%[N];中国经济导报;2014年
2 孙秀艳;全国二氧化硫排放总量下降0.88%[N];人民日报;2007年
3 那顺;西乌旗二氧化硫排放量和化学需氧量实现“双降”[N];锡林郭勒日报(汉);2011年
4 本报记者 徐俊华 周迎久;58个单位实现承诺目标[N];中国环境报;2011年
5 冯以啸;新建项目四成违法违规[N];中国工业报;2006年
6 记者 袁海洋;我市污染减排实现“双下降”[N];铁岭日报;2010年
7 本报记者 卢飒;均为废水超标排放 餐饮服务业占55%[N];贵阳日报;2012年
8 记者 刘纯友;巢湖流域化学需氧量排放下降[N];安徽日报;2009年
9 记者 戴恩国;辽河污染整治取得初步成效[N];中国冶金报;2008年
10 记者 李卫中 张剑雯;一季度我省化学需氧量排放持续下降[N];山西经济日报;2010年
相关博士学位论文 前2条
1 丁红春;纳米二氧化钛光催化机理及其新型COD测定方法与仪器的研究[D];华东师范大学;2006年
2 刘岩;基于臭氧氧化化学发光新体系的海水化学需氧量(COD)现场测量仪研制[D];中国海洋大学;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 骆永莉;海水中化学需氧量自动分析方法的研究[D];四川大学;2003年
2 梁柱;化学需氧量测定方法研究[D];南京农业大学;2006年
3 刘军礼;臭氧法海水化学需氧量测量仪的研制[D];中国海洋大学;2009年
4 李月霞;化工废水处理及其化学需氧量的测定分析[D];兰州大学;2007年
5 缪培凯;水环境中锌及化学需氧量自动分析方法的研究[D];四川大学;2006年
6 赵鹏;化学需氧量在线监测网络节点及传感阵列模式识别算法[D];上海交通大学;2012年
7 陈伟慧;基于嵌入式的污水多参数监测系统研究与设计[D];南昌大学;2011年
8 张月;量气法测定化学需氧量(COD)的研究[D];南京工业大学;2004年
9 王娟;流动注射化学发光体系测定化学需氧量和有机磷农药残留的分析研究[D];陕西师范大学;2004年
10 高飞;渭河流域(陕西段)化学需氧量与氨氮污染变化分析与控制对策研究[D];西北大学;2012年
,本文编号:1924067
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/1924067.html