化学计量学在遥感FTIR谱图解析中的应用及发展
发布时间：2021-05-08 09:52
本论文用化学计量学的方法，建立了对大气环境中有毒易挥发有机化合物（volatile organic compounds，VOCs）的遥感傅立叶变换红外光谱（Fourier transform infrared，FTIR）谱图解析方法，文中所建立的方法，更好地发挥了遥感分析的快速、准确、实时等优势。同时，化学计量学方法在具体问题的解决中，也得到发展。由于遥感FTIR谱图存在信号噪声大、未知干扰、背景信号波动大等特点，本文从方法的普适性和稳健性角度，提出了遥感FTIR谱图的解析的方法。建立了基于偏最小二乘法（partial least squares，PLS）的谱图定量分析方法：正交信号处理（orthogonal signal correction，OSC）方法较好地对干扰和信号进行分离，得到了一种稳健和简单化的模型；由改进PLS线性内部关系出发，建立了对5组分VOCs体系进行分析的多项式偏最小二乘（polynomial partial least squares，PPLS）的方法；创新性地引入模型传递的思路，通过选择方法以及方法的优化，用少的潜变量建立分析模型并实现了EPA数据对遥感数据...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 遥感FTIR的谱图解析技术
1.1.1 利用红外光谱的精细结构计算
1.1.2 直接利用Beer定律定量分析
1.1.3 化学计量学方法
1.2 化学计量学
1.2.1 PLS的应用
1.2.2 PLS使用策略
1.2.3 方法的改进
1.3 本论文的研究内容
2 基于偏最小二乘法的遥感FTIR谱图的解析
2.1 PLS对遥感FTIR谱图的解析
2.1.1 实验部分
2.1.2 参数的选择
2.1.3 与PCR的比较
2.1.4 对人工神经网络主成分的提取
2.1.5 小结
2.2 OSC-PLS对遥感FTIR谱图的解析
2.2.1 OSC的原理
2.2.2 实验部分
2.2.3 结果与讨论
2.2.4 小结
2.3 多项式偏最小二乘法对遥感FTIR谱图的分析
2.3.1 实验部分
2.3.2 结果与讨论
2.3.3 小结
2.4 GA-PLS对遥感FTIR谱图的解析
2.4.1 GA对变量选择的实现过程
2.4.2 实验部分
2.4.3 结果与讨论
2.4.4 小结
2.5 结论
3 模型传递用于遥感FTIR的谱图解析
3.1 模型传递方法的选择
3.1.1 理论
3.1.2 实验部分
3.1.3 结果与讨论
3.1.4 小结
3.2模型传递用于解析遥感傅里叶变换红外谱图
3.2.1 实验部分
3.2.2 结果与讨论
3.2.3 小结
3.3 结论
4 对遥感FTIR谱图的模式识别
4.1 基于PLSDA的鉴别分析
4.1.1 实验
4.1.2 结果与讨论
4.1.3 小结
4.2 基于实验设计的遥感FTIR数据的定性定量分析
4.2.1 实验
4.2.2 结果与讨论
4.2.3 小结
4.3 结论
5 被动式FTIR遥感大气VOCs的谱图的分析
5.1 被动式FTIR遥感大气中VOCs谱图的定量分析
5.1.1 实验
5.1.2 结果与讨论
5.1.3 小结
5.2 基于平行因子分析法的遥感FTIR谱图解析
5.2.1 平行因子分析法的实现方法
5.2.2 实验
5.2.3 结果与讨论
5.3.4 小结
5.4 结论
6 结论
致谢
参考文献
本人在攻读博士学位期间发表和待发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]模型传递用于解析遥感傅里叶变换红外谱图[J]. 张琳,张黎明,李燕,胡兰萍,王俊德. 光谱学与光谱分析. 2006(09)
[2]多项式偏最小二乘法对非线性体系红外谱图的分析[J]. 张琳,张黎明,李燕,王晓斐,胡兰萍,王俊德. 光谱学与光谱分析. 2006(04)
[3]被动式FTIR遥感掺纳米材料固体推进剂的燃烧火焰温度[J]. 张黎明,张琳,李燕,刘丙萍,王晓斐,王俊德. 光谱学与光谱分析. 2006(03)
[4]被动式遥感FTIR测量时的仪器响应函数校正[J]. 张黎明,张琳,李燕,王晓斐,刘丙萍,任翌博,王俊德. 光谱学与光谱分析. 2006(01)
[5]正交信号校正用于傅里叶变换红外光谱的模型传递[J]. 张琳,张黎明,李燕,刘丙萍,胡兰萍,王俊德. 分析化学. 2005(12)
[6]偏最小二乘法在傅里叶变换红外光谱中的应用及进展[J]. 张琳,张黎明,李燕,刘丙萍,王晓斐,王俊德. 光谱学与光谱分析. 2005(10)
博士论文
[1]分析化学在时空上的延伸[D]. 李燕.南京理工大学 2003
本文编号：3175126
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 遥感FTIR的谱图解析技术
1.1.1 利用红外光谱的精细结构计算
1.1.2 直接利用Beer定律定量分析
1.1.3 化学计量学方法
1.2 化学计量学
1.2.1 PLS的应用
1.2.2 PLS使用策略
1.2.3 方法的改进
1.3 本论文的研究内容
2 基于偏最小二乘法的遥感FTIR谱图的解析
2.1 PLS对遥感FTIR谱图的解析
2.1.1 实验部分
2.1.2 参数的选择
2.1.3 与PCR的比较
2.1.4 对人工神经网络主成分的提取
2.1.5 小结
2.2 OSC-PLS对遥感FTIR谱图的解析
2.2.1 OSC的原理
2.2.2 实验部分
2.2.3 结果与讨论
2.2.4 小结
2.3 多项式偏最小二乘法对遥感FTIR谱图的分析
2.3.1 实验部分
2.3.2 结果与讨论
2.3.3 小结
2.4 GA-PLS对遥感FTIR谱图的解析
2.4.1 GA对变量选择的实现过程
2.4.2 实验部分
2.4.3 结果与讨论
2.4.4 小结
2.5 结论
3 模型传递用于遥感FTIR的谱图解析
3.1 模型传递方法的选择
3.1.1 理论
3.1.2 实验部分
3.1.3 结果与讨论
3.1.4 小结
3.2模型传递用于解析遥感傅里叶变换红外谱图
3.2.1 实验部分
3.2.2 结果与讨论
3.2.3 小结
3.3 结论
4 对遥感FTIR谱图的模式识别
4.1 基于PLSDA的鉴别分析
4.1.1 实验
4.1.2 结果与讨论
4.1.3 小结
4.2 基于实验设计的遥感FTIR数据的定性定量分析
4.2.1 实验
4.2.2 结果与讨论
4.2.3 小结
4.3 结论
5 被动式FTIR遥感大气VOCs的谱图的分析
5.1 被动式FTIR遥感大气中VOCs谱图的定量分析
5.1.1 实验
5.1.2 结果与讨论
5.1.3 小结
5.2 基于平行因子分析法的遥感FTIR谱图解析
5.2.1 平行因子分析法的实现方法
5.2.2 实验
5.2.3 结果与讨论
5.3.4 小结
5.4 结论
6 结论
致谢
参考文献
本人在攻读博士学位期间发表和待发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]模型传递用于解析遥感傅里叶变换红外谱图[J]. 张琳,张黎明,李燕,胡兰萍,王俊德. 光谱学与光谱分析. 2006(09)
[2]多项式偏最小二乘法对非线性体系红外谱图的分析[J]. 张琳,张黎明,李燕,王晓斐,胡兰萍,王俊德. 光谱学与光谱分析. 2006(04)
[3]被动式FTIR遥感掺纳米材料固体推进剂的燃烧火焰温度[J]. 张黎明,张琳,李燕,刘丙萍,王晓斐,王俊德. 光谱学与光谱分析. 2006(03)
[4]被动式遥感FTIR测量时的仪器响应函数校正[J]. 张黎明,张琳,李燕,王晓斐,刘丙萍,任翌博,王俊德. 光谱学与光谱分析. 2006(01)
[5]正交信号校正用于傅里叶变换红外光谱的模型传递[J]. 张琳,张黎明,李燕,刘丙萍,胡兰萍,王俊德. 分析化学. 2005(12)
[6]偏最小二乘法在傅里叶变换红外光谱中的应用及进展[J]. 张琳,张黎明,李燕,刘丙萍,王晓斐,王俊德. 光谱学与光谱分析. 2005(10)
博士论文
[1]分析化学在时空上的延伸[D]. 李燕.南京理工大学 2003
本文编号：3175126
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