光谱技术论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇光谱技术论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

文章编号：1004-7484（2013）-11-6864-01

中药饮片是在中药理论的指导下，根据辨证施治和调配制剂的实际需要，对中药材进行一定的加工炮制而形成的产品。由此可以看出中药材的质量也就决定了中药饮片质量的优劣，而中药饮片的质量对临床中药制剂的质量和药效也起着决定性作用。但长期以来国缺乏对中药饮片的质量标准和控制等有效的法律法规。因此，中药饮片质量的检测和控制对于保证中药疗效和广大人民安全使用中药有着非常重要的意义。基于此论文对中药黄连片活性成分进行了检测，现将分析报道如下。

1中药黄连饮片活性成分的检测方法及过程分析

1.1中药黄连饮片活性成分的检测方法分析中药黄连为毛莨科植物黄连、三角叶黄连或云连的干燥根茎，黄连的主要活性成分有小檗碱、黄连碱、甲基黄连碱等，具有清热燥湿、泻火解毒等功效[1]。由于其主要活性成分多数具有荧光，所以采用荧光光谱成像技术对黄连饮片进行检测。光谱成像技术是一门新兴的技术，是传统的二维光学成像技术和光谱技术有机结合的产物[2]。另外，这种技术还集中了光学、光电子学、电子学、信息处理学、计算机科学等领域的先进技术。光谱成像技术运用范围很广，可以进行图像采集、显示、处理和分析解释等[3]。中药黄连饮片活性成分分布的检测主要是通过光谱成像技术构建中药黄连饮片是我光谱成像指纹图谱，从而实现黄连饮片的活性成分空间分布检测，这种检测方法不仅科学，而且可靠、准确。检测结果可以为入药部位选择及饮片质量的评价提供依据。

1.2中药黄连饮片活性成分的检测过程分析在进行实际检测时要先调节系统接收端的高度，以保证达到最大的空间分辨率。然后根据药物的特点设置系统中的参数，主要包括光谱分辨率参数、范围参数和接收器曝光时间参数等，这些参数会根据不同的药品做不同的调整。中药黄连饮片活性成分分布的检测时这些参数的范围是光谱分辨率参数5nm、范围参数480-680nm、接收器曝光时间参数800ms。接着将被检测物品放置到载物台上，要注意调整紫外光源和载物台的相对位置，使其均匀激发显示出若干个狭窄的光谱带。最后用计算机专用软件对检测所得到的数据图像进行处理。2中药黄连饮片活性成分的检测数据分析

中药黄连根部有皮层、木质部、髓部三个部位，这三个部位是可以直接通过肉眼观察到的，但是看不到的是这三个部位中所含有的活性成分是不相同的，甚至存在很大的差异。这种特性的判别只有通过实验才能得出，用光谱成像技术分别在三个人工选取10×10像素的小区域内对这三个部位的活性成分进行检测发现三个部位的光谱曲线存在明显的差异[4]，其光谱曲线平均值如下图所示（图1）。木质部、髓部和韧皮部的峰形和峰位相似显示性较大，而峰面积却存在较大的差异。通过对光谱图像的重构和分类处理，可以清晰地看出中药黄连各部分的活性成分的空间分布状况。统计三个部位中的像素所占面积的对比情况，结果显示，木质部、髓部、皮层各自占的总面积分别为30.3%、18.5%、51.5%。由此可以看出，中药黄连饮片中的主要活性成分在木质部中含量最高、其次是髓部、皮层中的含量最低[5]。3中药黄连饮片活性成分的检测结果讨论

论文对中药黄连饮片活性成分检测的目的是为了观察了解中药黄连饮片中活性成分的分布，有效的对其药用部位进行质量评价。论文以中药黄连饮片为研究对象，结合中药鉴定学与分析化学知识，运用光谱成像分析技术对中药黄连饮片活性成分进行检测。通过对中药黄连饮片活性成分的检测数据的分析，可以看出中药黄连饮片不同组织结构中活性成分的分布差异性比较明显，而且这也直接决定着入药部位的如何选择，但目前中药入药部位的选择主要通过经验来判断的，这对药效的发挥及药品质量的控制都是非常不利的。论文运用荧光光谱成像分析技术对黄连饮片的活性成分进行了检测，实验结果显示可以通过分析黄连饮片不同组织部位的光谱特征，运用主成分分析法确定检品活性成分的空间分布。同时，还可以进一步通过图像分割，获得饮片各组织结构的空间分布及其活性成分的相对含量，这些数据都可以为入药部位的质量控制提供依据。4结语

通过论文的研究发现黄连饮片根茎的不同部位中所含的活性成分量存在一定的差异，其中木质部中含量最高、皮层中的含量最低。同时，论文还可检测出不同部位像素所占的空间面积比例，有效的检测出活性成分具体的分布情况。这些数据不仅有利于确定黄连饮片的主要药效成分，而且可以为其入药提供科学依据。最后，希望论文的研究为相关工作者及研究人员提供借鉴和参考。参考文献

[1]赵静，庞其昌，马骥，等.中药黄连饮片活性成分分布的检测研究[J].光谱学与光谱分析，2012，31（6）：1692-1697.

[2]李彩虹，周克元.黄连活性成分的作用及机制研究进展[J].时珍国医药，2010，21（2）：466-470.

篇（2）

 

1 引言：

随着遥感技术的发展，现代遥感技术为对地观测提供了多空间、多光谱、多时相分辨率的海量遥感影像数据广泛的应用于各个领域。与单源遥感影像数据相比，多源遥感影像数据所提供的信息具有冗余性、互补性和合作性。[1]由此可见，多源遥感影像数据融合不仅是一种遥感影像数据处理技术，而且是一种遥感信息综合处理和分析技术，是目前遥感应用研究的重点之一。一般来讲，一般情况下计算机论文，多光谱图像的光谱分辨率较高，但空间分辨率比较低。全色图像具有高空间分辨率， 但光谱分辨率较低。 为了增加图像信息提取的精确性和可靠性， 提高图像的解译能力，可以将低空间分辨率的多光谱图像和高空间分辨率的全色图像进行融合， 使融合后的多光谱图像在保留光谱特性的同时具有较高的空间分辨率。而HIS变换是一种最常用的多源遥感影像数据融合的方法，融合的影像在空间分辨率和清晰度上比原多光谱影像都有了一定的提高，且较大程度上保留了多光谱影像的光谱特征，有利于提高制图精度。Haydn 等(1982)[2]首次将IHS 变换法应用于两种不同平台遥感数据源的融合 ，这种方法也被用于TM 和SPOT 全色图像数据以及SPOT 多光谱和全色波段数据的融合。 因此如何获得高清晰的图像已成为一个重要研究课题。本文提出了一种经过改进的HIS 变换法，从而获得更为清晰的图像。

2 研究区域和数据源

本文的研究区域为江西省抚州市市区。数据源为抚州市区2000年9月的ETM图像和SPOT图像cssci期刊目录。研究区域图像如下：ETM图像为Band 5、Band 4、Band 3波段合成。

图A 原始图像图B SPOT全色图像

3 试验方法与评价

3.1 传统的HIS变换

从RGB模型转换到IHS模型的变换就是IHS 变换。 而IHS 变换法的主要原理就是将多空间分辨率低的3波段图像经过HIS变换得到I（亮度） ， H（色度） ， S（饱和度） 三个分量， 然后将高分辨率的全色图像代替I 分量， 把它同H、S进行HIS 反变换得到具有高空间分辨率的多光谱图像。

3.3 低通滤波HIS变换

卷积运算进行图像平滑导致图像空间分辨率的降低, 是由于原始RGB 图像的空间信息与其它信息没有分离。如果在卷积运算前首先对原始RGB 图像进行HIS变换, 将空间分量I 分离, 只对色度H 和饱和度S 平滑,则不会引起图像空间分辨率的降低。因此钱永兰等提出一种改进的低通滤波变换[3] 。首先对原始多光谱图像进行IHS 变换,将包含空间信息的I

分量分离, 只对色度、饱和度分量H、S 进行低频卷积运算, 得到新的H′、S′分量, 将I、H′、S′做HIS 逆变换, 得到新的多光谱图像。

3.4 直方图匹配HIS变换

直方图匹配是一种对数字图像进行增强的处理方法。 直方图匹配时对图像查找表进行数学变换计算机论文，使一幅图像某个波段的直方图与另一幅图像对应波段类似，即以一幅图像的直方图作为参照对象,去调整另一幅图像的直方图, 使之尽可能与参照图像保持一致。伍娟、卢凌[4]提出不直接用全色图像代替TM 图像的I分量, 先将全色图像同TM 图像亮度图像( I 分量)进行直方图匹配, 生成与亮度分量具有相似直方图分布特征的图像I″,然后用I ″代替I 分量, 由I″,H , S 进行反变换得到融合图像。这种方法不仅可部分消除全色图像和TM 图像获取时光照条件差异和地形起伏的影响, 而且生成的图像与亮度图像相关性增大, 复合图像的光谱特征与原TM 图像的光谱特征接近。

3.5 改进的 HIS 变换

针对传统HIS变换法的清晰度不强的问题，本文提出一种改进方法，即不直接用高分辨率的全色图像代替多光谱的亮度（I）分量，而是用分辨率融合后的第一主成分代替亮度（I）分量。并进行高通滤波和直方图匹配。对H、S分量进行低通滤波后于第一主成分进行IHS反变换。具体步骤如下：

1.首先将高分辨率全色图像进行高通滤波，生成新图像SPOT′。

2.将原始图像进行主成分分析，生成PC1

3.将原始图像第一主成分PC1与新图像SPOT′进行直方图匹配得到PC1′

4.将原始TM图像进行IHS变换，提取H、S分量。

5.将H、S分量进行低通滤波生成H′、S′。

6.将PC1′、H′、S′进行IHS反变换，生成融合图像

4 试验结果与评价

下图中图C为传统HIS变换、图D为低通滤波HIS变换、图E为直方图匹配HIS变换、图F为本文提出的HIS变换。

图C 传统HIS变换图D 低通滤波HIS变换

图E 直方图匹配HIS变换图F 本文提出的HIS变换

图像融合结果的评价分为主观评价与客观评价。 主观评价是通过目视来比较分析； 客观评价是利用图像的统计特性参数来进行判定，下面简要介绍各种参数的定义及其物理含义。

1）图像均值 图像均值是像素的灰度平均值，对人眼反映为平均亮度。其定义为

式中：M，N 为像元的行列数。

2）标准差标准差(Standard Deviation) 也称均方差(meansquare error)标准差反映了图像灰度相对于灰度平均值的离散情况，若标准差大，则图像灰度级分布分散，图像的反差大计算机论文，可以看出更多的信息。标准差小，图像反差小，对比度不大，色调单一，看不出太多信息。

3）信息熵[5] 根据仙农(Shannon)信息论的原理，一幅8bit 表示的图像x的信息熵为：

式中： x 为输入的图像变量， Pi 为图像像元灰度值为i的概率cssci期刊目录。熵越大，图像所包含的信息量越丰富

4）平均梯度 平均梯度可敏感地反映图像对微小细节反差表达的能力，可用来评价图像的清晰程度，同时还可以反映出图像中微小细节反差和纹理变换特征。其计算公式为

图像评价参数结果下表：

 

方法

波段

最小值

最大值

平均值

标准差

熵（bit）

Band543

熵之和（bit）

平均梯度

原始TM图像

Band5

218

74.661

24.811

6.2726

17.5765

8.6366

Band4

100

63.589

15.519

5.6872

4.8941

Band3

181

63.738

18.245

5.6167

5.2615

传统HIS变换

Band5

255

227.355

2.743

3.2006

12.384

0.65117

Band4

255

71.384

12.298

5.4488

2.3645

Band3

255

15.010

3.906

3.7346

0.6966

低通滤波

Band5

255

85.715

28.323

6.4831

19.5576

9.3466

Band4

255

153.754

36.468

6.8617

9.952

Band3

255

89.276

25.058

6.2128

8.0971

直方图匹配

Band5

255

73.156

18.381

6.0857

19.5338

4.5971

Band4

255

132.423

27.471

6.6110

6.7384

Band3

255

125.977

32.808

6.8371

6.0906

自己方法

Band5

255

72.945

20.423

6.2020

19.523

12.503

Band4

255

121.641

27.210

6.3912

17.452

Band3

255

114.032

篇（3）

潜心研究打基础

创新性研究的突破性进展源于长期基础研究的科学积累。1974年从工作了三年的无线电系被调回化学系分析站的吴瑾光因感兴趣而主动选择管理红外光谱仪。当时的分析站面向社会,为其他科研和工业生产单位提供技术支持,很多有技术疑难的单位经常到北大寻求帮助。

75年前后,公路研究所试图由炒沥青铺路改为先进的乳化沥青;不用加热又省原料的常温铺路。由展览会得到了国外的两个黑白溶液样品,想要解析乳化沥青的成份与原理。公路所找了很多单位,都无法解决。后来就找到了吴这儿来。她欣然接受了这项任务,回家后和徐端夫一起讨论研究方案。她先查了文献研究了国际动态,然后用自已做的色谱柱去分离,接着用红外光谱检测,再研究了表面活性剂的红外图谱,终于解决了这个问题。最后,便和公路所的研究人员确定了乳化沥青的制造方案,在大连建产生产适用我国的表面活性剂,实现了产业化,在5个省进行了乳化沥青实验铺路。后该成果发展成国家大项目。

几乎同时,北医三院的周孝思主任来找北大化学系解决胆结石问题。胆石主要有胆固醇结石与色素型结石。色素结石难溶且食物脂肪低易患。此症中国非常多,死亡率非常高,仅次于癌症;欧美这种结石病人少见有关很少,不了解其成分与形成机理。后来,周主任就来找了吴瑾光教授。吴认为红外光谱有可能提供一条突破口,于是就接下来了这项科研任务。徐端夫院士也很感兴趣并参加合作,他们应用配位化学的方法把90%以上的成分提取了出来,并对结石主要成分进行红外研究和凝胶电泳鉴定。该成果后来在中华医这会外科学会上做了报告,产生了很大的学术影响。在这工作的基础上,该课题组又做了多年的结石研究,对结石成因提出新见解取得了一系列成果。在国内多次得奖并获得美国优秀科研奖。

无创肿瘤诊断

后来,周医生去美国宾西法尼亚大学跟其内科主任S教授进修。周医生向S教授介绍了与吴合作用红外研究胆石的成果,S教授非常惊奇,他想做的工作中国竟已做成了,他是一位对红外光谱有一定造诣的医学博士。便邀请吴进行合作研究。吴赴美进行科研合作三个月,在国际会议上发表了几篇论文。当年年底,S教授就访问中国,要求与吴科研组建立长期的合作。

90年代,当肿瘤成为人类社会共同关注的医学难题。已有的各种诊断方法都满足不了手术治疗的需求,非常迫切需要发明一种更快捷,更有效的检测新方法。于是,由吴瑾光教授牵头,把研究方向发展至肿瘤研究。

因为红外光谱是分子结构变化的灵敏探针,因此从分子结构变化的角度入手,用红外法研究细胞的分子结构变化来检测肿瘤。文献常通用切片和匀浆法等破坏样品方式制样。他们突破常规的思维发展了一些新的检测方法,从而做到了在不破坏样品的前提下直接对肿瘤组织进行检测。并与医院合作,首先对冻存肿瘤样品进行检测,然后又设计改造了红外光谱仪,使之稳定可搬到了手术室外,对手术后新鲜肿瘤组织测定,建立了几万张规模的红外光谱图库,较为系统地研究了10多种肿瘤的光谱特征,观察到良性和恶性肿瘤的差别规律性。并进而用红外光纤做原位在体肿瘤检测。

在归纳比较总结这些实际数据的前提下,课题组从化学原理上反复论证红外光谱检测肿瘤的新方法的科学依据,并把检测结果与金标准病理结果相比较,严格论证;证明了该方向的实用性与高效性。

2004年6月,由北京大学化学院吴瑾光教授联合北医三院、北大口腔医院、中科院化学所徐端夫院士课题组、北京第二光学仪器厂和西安交大第一医院等共同完成的“肿瘤临床诊断的红外光谱新方法”的科研项目的成果由北京市科委主持通过了鉴定。

该项目率先提出了一种可用于肿瘤诊断和临床医疗应用的红外光谱肿瘤检测的新方法,它可在3-5分钟快速准确地判断肿瘤,实现了对肿瘤的在体、原位、实时检测,可为外科医生选择手术方案提供快速诊断报告,对手术治疗过程很有帮助。红外检测结果与病理诊断金一标准比较对照,两者符合率达90%以上,该成果具有原创性并拥有自主知识产权。

三腺肿瘤诊断及现状

在和医院的合作中,口腔医院提出了新的要求:由于腮腺部位神经比较多,如手术中伤了神经,可能使脸部变形,比较麻烦。希望能做到腮腺肿瘤的无创,预先诊断,以提供足够的做手术方案的准备时间。

在一次偶然的机会中,吴发现从腺体表面皮肤,用中红外光纤光谱能准确检测出乳腺增生、良性肿块和癌变等不同程度病变。后来试着把该技术转移到腮腺的诊断,结果证明了从腮腺表面皮肤反映的光谱变化也完全能观察到该腺体病变的情况。目前,这一新技术已能实现对腮腺、乳腺、甲状腺三种腺体的诊断。这种无创、无痛苦、快速、便捷的检测方法具有比较明显好的应用前景。目前,课题组已申请并获得了该技术的中国和美国专利。

该方法所用的中红外光纤是其中的关键技术。原来使用的是美国Spectech出产的中红外光纤,这种光纤价格昂贵,易损坏,并且该项公司已停产,而且国际上也找不到适用的中红外光纤。课题组张元福教授经过几年的努力,现已研制成新的性能优异的中红外光纤,这种光纤耐用而不易损坏,且价格远比国外进口光纤低,最近已经在北大第三医院投入临床使用。至此,该课题组已经完全掌握了具有自主知识产权的整套体表无创诊断三种重要腺体良恶肿瘤的技术。

篇（4）

 

氢化物发生技术已广泛用于可形成挥发性氢化物元素的测定，氢化物发生-原子荧光联用成为80年代以来在我国发展较快的一种新的痕量分析技术。免费论文参考网。氢化物发生和原子荧光光谱法的联用技术，已成为近几年发展较快的一种新的分析技术，本文应用AFS-930双道型原子荧光仪，样品经一次消化后，可以同时测定汞、砷两种元素，主要研究内容——研究地表水长时间同时测定砷、汞的最佳测定条件：

1、载气：

载气的作用在于将生成的氢化物带入石英炉，研究表明载气的流量及成份对荧光强度均产生很大影响。免费论文参考网。

表1-1 载气成分对荧光强度的影响

载气元 素

AsHg

纯氢气 1.01.0

99%AS-1%O20.89 0.96

注：表中数据为相对荧光强度

过高的载气量会冲稀原子的浓度，过低的流速则难以迅速将氢化物带入石英炉，用纯Ar作载，流量一般为400ml-600min，经过大量实验选取选载气流量：400 ml/min，Ar纯度为：99.999%。

2、屏蔽气：

现在的石英炉原子化器均具有外屏蔽气，它可以防止周围的空气进入火焰产生荧光猝灭，以保证较高及稳定的荧光效率，屏蔽气的流量对荧光强度的影响不是很显著（在600- 1600ml/min），选900 ml/min。

3、反应介质：

将溶液调整到被测元素的最佳反应介质，是非常必要的，并通过大量实验证明：介质水HCL0.5moL/L， 硫脲1%

4、还原剂及其浓度：

在HGAFS法中，常用的还原剂KBH4（NBH4），其浓度对测量结果影响很大，不同元素有不同的最佳KBH4浓度，除As外，其它5个元素在KBH4为0.4%左右时均可得到或接近最佳灵敏度，而As则需要较高的KBH4（＞1.0%）。

本人通过大量实验，结合对地表水汞、砷同测两者兼顾的原则，还原剂KBH浓度取1%，经多年实践效果良好。免费论文参考网。

5、炉高

汞元素由于多种因素造成不太稳定，测试时间长一点，易漂移，我单位样品达150个左右，测试时间长，所以希望能找到某一高度，即有较高的灵敏度，又有相对的稳定性，通过大量反复实验，较好地解了这一难题，即炉高约10mm。

结果分析：

汞的标准系列为：

浓 度 0.05 0.100.20 0.40 0.80. 1.60 2.00

荧光强度 13.9131.31 61.28 121..04 238.10 473.09 591.90

线性方程：lf=295.4161×C+1.1534 相关系数:a=1.000

砷的标准系列为:

浓度:

0.25 0.501.00 2.00 4.008.00 10.00

30.10 60.19 128.56259.70 504.20 1031.10 1283.97

线性方程: lf=128.6347×（-1.8166 ）相关系数:a=1.000

它们都具有较高的灵敏度,相关系非常好

盲样测试：2006k5（As）

稀80高后测出：506µg/L 合格

6、结论

本文讨论了运用AFS-930双道型原子荧光仪同时测定地表水中的汞、砷，在实际操作中对载气、屏蔽气、反应介质、还原剂、炉高等实验条件进行了优化，使该方法具有灵敏度高，检出限低，精密度好，准确度高，试剂用量少，操作简便，实现了自动进样，特别是大批量样品测定，大大提高了工作效率。

参考文献：

①、水质分析方法标准汇编 水利出版社 水利部水质实验研究中心 周怀东、段玉英等编写；

②、环境化学 中国物价出版社 高密来编写；

篇（5）

九天揽月鸿鹄志 步步为营创辉煌

在通往科学高峰的路上,张教授一路前行,品尝着希望与困难,交融着荣耀与汗水,深造期间,他用不懈的努力换来了中国光学科技前沿领域的重大突破。读研期间,他同导师刘树田教授一起在国内率先开展光学分数傅立叶变换的研究。为利用光学分数傅立叶变换进行信息处理铺平了道路。在中科院物理所攻读博士学位期间,开拓了分数傅立叶变换在光学信息处理领域中的应用,被评价是国内在现代光学技术科学领域研究工作中的优秀成果具有国际先进水平。

1999-2001年,他获得日本学术振兴会博士后基金资助,在日本山形大学工学部从事生物成像研究,被应用在实际的仪器上。2001-2002年,他在香港理工大学电子工程系从事光纤气体传感器研究。其研究内容被收录在《光纤传感技术新进展》一书中,已出版发行。2002-2003年,他在德国洪堡基金的资助下在德国斯图加特大学应用光学研究所任洪堡研究员,从事数字全息重建算法的研究,提出了利用相位恢复算法来进行数字全息重建的新方案,引起了同行的重视和肯定。这部分内容作为美国Nova Science出版社的新书《New Developments in Lasers and Electro-Optics Research》中的一章,已经出版发行。

2003年,他进入首都师范大学物理系工作,先后获得了北京市科技新星计划,北京市留学人员择优资助等人才项目的资助。作为北京市“太赫兹波谱与成像”创新团队的核心成员,主要从事太赫兹波谱与成像,太赫兹波段表面等离子光学和微纳光电子器件设计研究。他提出的多波长成像方法得到了美国Rice大学太赫兹研究者Mittleman的认可,被评价为不仅可以有效地增加成像范围,还可以提高信噪比。多篇论文被太赫兹领域的虚拟期刊收录。并于2007年和2009年分别到美国伦斯特理工大学和德国康斯坦茨大学进行访问研究。

篇（6）

主管单位：四川省科学与技术协会

主办单位：中国物理学会;原子与分子物理专业委员会

出版周期：双月刊

出版地址：四川省成都市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1000-0364

国内刊号：51-1199/O4

邮发代号：62-54

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1984

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

Caj-cd规范获奖期刊

联系方式

期刊简介

篇（7）

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（c）-0042-02

1 技术背景

红外技术作为一种现代高科技技术，与激光技术并驾齐驱。它是研究红外辐射的产生、传播、转化、测量及其应用的技术科学。红外技术的主要发展体现在红外探测技术方面。

红外技术的发展始于1940年，但到60年代中叶，才真正出现了红外探测系统。随着该技术的不断成熟，红外技术被应用于很多领域。在军事上的应用有红外制导、红外通信、夜视仪、探测隐身武器装备和红外预警，在国民经济方面的应用有红外测温技术、红外遥控技术、红外遥感技术、红外理疗、红外辐射加热技术和红外光谱技术等[1]。

2 红外辐射源能量光谱分布测试的原理及装置

红外辐射波长在0，78～1000μm的一段电磁波谱，这其中还被分为近红外波段（0.78～3μm），中外波段（3～40μm）和远红外波段（40～1000μm）[2]，属于人眼看不见的波段，需要通过仪器才能探测到需要信息。

凡温度在绝对零度以上的物体均能够发射出红外辐射，其辐射的峰值波长与物体的温度有确定的关系，即维恩位移定律（Wien's displacement law）[2-3]：

另外，光频率和波长的关系为，其中c为光速，也有波数表示波长，即（cm-1），这也是现代光谱仪常用的表示方法[1]，该文涉及的光谱仪就是使用这种方法表示波长的。

在韦恩定律的基础上，人们发明了红外光谱仪，它能将红外辐射源的辐射能量按波长的分布以曲线的形式表示出，从而使我们看到清晰的红外辐射源在某个波长处的相对辐射能量，获得辐射波长位置，进而可以对红外辐射源进行更深入的研究。图2为红外系统和红外单色仪的光学原理图。

M1和M4为反射镜，M2准光镜，M3为物镜，M5为深椭球镜，G为平面衍射光栅，S1为入射狭缝，S2和S3为出射狭缝，T为调制器单色仪使用的入射狭缝、出射狭缝均为直狭缝，宽度为0～2 mm连续可调。光源发出的光束进入入射狭缝S1，S2位于反射式准光镜M2的焦面上，通过S1射入的光束经M2反射成平行光束投向平面光栅G上，衍射后的平行光束经物镜M3成像在S2上。

3 实验及结果

选取红外光源和硅土样品作为测试样品，对红外光源的测试，温度选定为常温，对硅藻泥的测试，温度控制在200 ℃左右，设定扫描参数，扫描波长为4000～650 cm-1，即0.25～1.5 μm，间隔设定为5 cm-1和2 cm-1。

设定好参数后，分别对样品的辐射能量进行采样，得到样品辐射能量光谱曲线，见图3和图4。

从图3可以看到红外光源的最大相对辐射波长在1.1μm处，而从硅土的辐射分布图中可以看出样品的辐射波段在0.8～1.3μm之间，属近红外波段，但由于硅土中掺杂了其他元素，其红外辐射能量分布图的噪声比较大。

4 结语

利用该系统，可以对不同材料的辐射能量光谱进行测试，了解不同温度下材料红外辐射能量光谱分布情况，确定近红外辐射波长位置。除此之外，利用该系统还可以设计透过率和吸收光谱的测试，对红外辐射材料的光学特性研究有重要的作用。

参考文献：

篇（8）

中图分类号：S511 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2010）-12-0091-1

本文主要研究受稻飞虱和穗颈瘟而倒伏的水稻冠层做光谱研究，使用支持向量分类机针对倒伏和正常得水稻分别给与主分量光谱分析，以增加灾害评估、病虫害监测与遥感估测中可见光光谱技术的使用。

1 材料与方法

1.1 试验准备

仪器使用ASD公司观测仪器的高光谱辐射仪（FieldSpe Pro FRTM），在350-2500nm的波段范围中350-1000nm的波段宽(光谱采样间隔)为1.4nm，3nm的光谱分辨率；1000-2500nm的波段宽(光谱采样间隔)为2nm，10nm的光谱分辨率。

选取穗京4号水稻品种，其易感稻瘟病。2009年4月10日播种，5月12日移栽（机插），稻穗颈瘟自然发病较重，引起水稻植株倒伏，黄熟期光谱观测。

1.2 研究方法

在观测点于2009年8月20日上午10:00-11:00测定穗颈瘟危害倒伏水稻的冠层光谱，各样点采集3次光谱，测定10条光谱曲线，取其平均值作为该样点的光谱反射值，测定正常水稻光谱。

在View Spec Pro2.14（一种光谱分析软件）中，使用光谱平滑处理（五步滑动平均法）。在Matlab7.0中可以实现光谱数据分析，选用400-1800nm之间的波段进行分析，去掉1341-1450nm之间的吸收水汽的光谱带。

2 分析与结果

2.1 水稻田间冠层光谱特征分析

水稻因受穗颈瘟和稻飞虱的危害而倒伏，而改变了原有的群体结构，致使植株受光条件和各组分(如茎秆、稻穗等)对冠层光谱的贡献比例都发生变化。

图 1 正常和倒伏的水稻冠层光谱曲线

由图1可知，在可见光400-1800nm的谱段内，正常水稻和倒伏水稻的反射光谱有一定得的增加，在可见光400-690nm的普段内提高了2-10%。说明对倒伏与正常这不同生长状态的水稻可以使用冠层光谱进行识别。

2.2 C2 SVC对倒伏水稻的识别与验证

图2 前二个主成分分量

首先从观测点观测70个正常和倒伏的水稻中随机选取75%的样株，作为训练C2 SVC的数据，输入向量使用前两个主分量光谱，对正常与倒伏得水稻进行划分。由于LIBSVM 2.83有很多默认的参数，使用默认参数立即可以解决大量分类与回归问题，分别影响模型运行精度和速度的重要参数是核函数类型和交互检验阶数。长时间测试后发现，每当惩罚系数C为1、交互检验阶数是3、核函数使用径向基函数RBF并且保持其他参数不改变时，模型的平均精确度到达到100%，可训练数据中可以实现对正常和倒伏水稻完美识别。

在LIBSVM 2.83中，训练完成后的网络，它的参数权值总是恒定的，为了检测构建模型的普适性，使用黑龙江友谊农场的22个样株作为数据验证，测试水稻不同生长状态时的识别效果，利用C2 SVC对倒伏与正常水稻的生长状态进行识别时，倒伏水稻没有被错分为正常，反之亦然，精度是100%。

3 结论

本研究中观测点的水稻倒伏都是着地倒，并没有其他倒伏角度的情况。另外，本研究中的的光谱测试只有地面测试，没有其他高光谱影像数据。所以，结果能否用于其他研究，还需验证。

参考文献

[1] 刘良云,王纪华,宋晓宇,等.小麦倒伏的光谱特征及遥感监测[J].遥感学报,2007,9:323-327.

篇（9）

1讲清原理，帮助学生将“四谱”知识上升到理性认识。“四谱”中的三谱UV、NMR和IR即是分子内部运动的光性性质的反眏。而其吸收峰的出现位置与分子中原子或基团的电子云分布和密度及成键方式有关。而吸收光谱的产生是由于电磁波与物质分子相互作用，引起分子吸收特定频率的电磁波，导致分子能级的跃迁，即产生吸收光谱。如引起分子电子能级跃迁的光谱称红外光谱(IR)；引起分子中自旋核能级跃迁的吸收光谱称为核磁共振谱(NMR)；引起分子中振动和转动能级跃迁的光谱称为(IR)。但无论何种吸收光谱都是由于光物质分子吸收能量，分子中的电子或自旋状态或振动或转动由低能态(基态)跃迁到高能态(激发态)而产生的，即任何一种跃迁形式主要由基态、激发态键的强度、电子云密度等所决定。因此我们在讲四谱知识时，首先抓住利用电子效应理论，把握波普分析的知识脉搏，把掌握知识的源头上升到理性。电子效应主要通过诱导效应、共轭效应(π-π、p-π、σ-π、σ-p)改变整个分子内部能量状态，使基态、激发态键强度同时增大或减小；其中某一种状态键强度增大或减小。因此，应用电子效应，很容易判断非共轭及共轭有机化合物的紫外吸收光谱的最大吸收波长及强度，利用电子效应同样可分析不同原子和官能团在IR和NMR图谱中吸收峰出现的位置。抓住电子效应的纲，就使波谱分析的目张。

2在波谱分析中进行类比教学，找出相关官能团的异同点。不同类型的化合物常有相同或相关的官能团，故在教学中发现学生对不同化合物的光谱特征吸收峰经常混淆，易张冠李戴。学生在学习中往往只会机械记忆某一化学键特征峰，缺乏整体分析联系对比，这就需要教师在教学中注重这方面的训练和培养。运用联系对比分析的教学方法可使学生系统掌握理解更多的光谱知识，为提高学生识图解图能力打下良好的基础。如羧酸和醇中都有O-H键的红外吸收峰，而醇中无＞C=O键的吸收峰，故据有无羰基的吸收峰可对醇和羧酸进行鉴别，又如脂肪胺和芳胺均有氨基的红外吸收峰，但根据有无芳环的特征吸收峰可对二者鉴别等等。通过联系对比的教学方法，学生既能看到它们的相同点，又看到其不同点，最终使学生思路开阔，思维清晰，提高了学生分析问题和解决问题的能力。

3进行开放实验，提高学生识谱能力。“四谱”教学仅从课堂上讲授理论要使学生掌握知识远远不够。必须通过加大实践课堂的教学环节、通过学生把综合实验合成的有机产品、毕业论文合成的产品、利用节假日及课余时间随老师做科研项目的产品在仪器分析的开放实验室在老师指导下进行测定，分析解图，培养学生理论联系实际的能力，提高学生综合分析和解决问题能力。为此我们结合教学实践和科研工作，自己编写了一份“波谱解析实验”讲义，在其中的10个实验中涵盖了“四谱”内容，让学生逐一训练，并将综合实验的产品、毕业论文实验产品和学生随老师教学科研项目实验产品进行四大光谱实验综合分析、鉴定结构，从而为他们后续从事科研工作奠定了扎实基础。

4借助多媒体教学手段，提高波普分析课程教学质量。随着计算机技术的迅猛发展，多媒体教学软件作为课堂教学的主要工具已彰显出其优异的教学效果。由于其教学信息量大、效率高、表达形式直观明了，已成为完成有机波谱分析教学难点的新趋势和重要手段。我们考虑到有机波谱解析课程中有些知识难点使用传统板书教学方法难以表达清楚，根据课程特点及规律，对“四谱”教学自制了CAI教学软件，教师可根据实际情况充分利用计算机动画效果进行形象直观教学。课件制作内容主要包括文本、图像、动画、影像、声音等，图片或图像模块中包合有较多的二维或三维动画，这样的教学方式起到了事半功倍的教学效果。我们还通过看全国名校如南京大学、北京大学、兰州大学、中山大学等校制作的“四谱”实验操作录像，帮助学生掌握“四谱”教学知识。综上所述：由于有机波谱分析是一门新兴的边沿学科，其内容抽象繁杂、信息量大、涉及知识面广、内在规律性不强、具有大量的经验数据，对没有基础从未接触过该方面知识的初学者来说往往感到枯燥无味，学习中感觉不知所措、无从下手，也是有机化学学习中的重难点。在进行上述多项教学改革的同时，结合兄弟院校的经验，尤其是充分利用计算机动画效果等Flash软件功能和“四谱”录像进行辅助教学，取得了优良的教学效果。同时我们还利用我校校园网，建成了该门课程的辅助网站，学生可充分利用网站内的电子教案、多媒体课件、名校的教学录像及习题进行课后学习。任课老师还可在网站上答疑辅导。由于我们进行了多项教学改革，使学生在有机波谱分析课的学习中学有兴趣，成效显著。

本文作者:张来新赵卫星工作单位:宝鸡文理学院

篇（10）

中图分类号： P627 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）31-152-2

1 遥感地质及勘查技术概述

遥感技术所取得的地面图像和数据及相应的数据和信息处理技术在地质学的应用 。又称地质遥感。遥感地质一般包括4个方面的研究内容：①各种地质体和地质现象的电磁波谱特征。②地质体和地质现象在遥感图像上的判别特征。③地质遥感图像的光学及电子光学处理和图像及有关数据的数字处理和分析。④遥感技术在地质制图、地质矿产资源勘查及环境、工程、灾害地质调查研究中的应用。

1.1 遥感地质勘查技术的概念

利用飞机与卫星等遥感器对检测地标的地质数据进行电磁、光谱的扫描与识别的技术称之为遥感地质勘查技术，其在地质勘探工作中的应用有助于对检测地标的地质特性进行深入分析，进而可通过摸清地质信息与地质特征为地质勘探提供更为科学可靠的理论与数据。较之传统地质勘查技术，遥感地质勘查技术具有多层次、综合性与宏观性的特点，因而地质勘查检测结果的精准性可得到大大提升。近些年，遥感地质勘查技术凭借技术先进、检测结果准确等优势在现代地质勘查工作中发挥了越来越重要的作用。

1.2 遥感地质勘查技术的特点

1.2.1 科学性

遥感技术在地质勘查工作中的应用为其数据采集环节提供了大量更具科学性的理论依据。以遥感地质勘查技术在我国的应用为例，使用卫星、飞机等高端遥感器可科学计算、检测出待检测地标的具体地质状况，有效结合电磁技术、光谱技术同现代化计算机技术以及现代化航拍器械可使地质扫描工作更具科学性，进而可为我国地质勘查与地质研究工作提供更为科学、准确的勘察数据与地质资料。

1.2.2 精确性

不断增大的矿产需求量使得我国地质勘查工作逐渐细化，这对地质勘查技术也提出了越来越高的精细化要求。遥感地质勘查技术可通过电磁技术与光谱技术的应用扫描并分析地质状况，现代地质勘查工作的精细化需求可得到满足。遥感地质勘查技术的应用实例显示，其可对地质状况进行全方位的检测与计算，这对现代地质勘查工作精确性以及矿产开采效率的提高均十分有利。

2 遥感地质勘查技术的应用

2.1 获取地质构造信息

在应用遥感技术找矿的过程中，我们可通过空间信息观察到相关地质标志，而提取空间信息的过程中则需应用到遥感技术所呈现出的与检测区域成矿相关的线性图像，从推覆体以及断裂等相似类型中提取出有用信息是这一过程中需注意的部分。遥感地质勘查技术还可应用于获取酸性岩体、火山盆地等地质的信息。由于影响遥感技术成像的因素较多，因而其在地质勘查工作中极有可能会发生地质图像模糊的情况，这将直接导致地质线性形迹和地质纹理信息无法清楚显示出来，地质勘测工作随之面临困难。针对这一问题，目前主要采用人机交互、目视解译等方式来突出显示地质构造图像中的关键信息。

2.2 通过获取植被光谱来确定矿产位置

矿区感测区中的金属或矿物较易因地下水文因素和地下微生物作用的影响而改变底层结构，随之将会对土壤层中的成分造成矿物元素增加等影响，土壤成分受到的影响将直接体现在地表的职务上。土壤层中成分的变化将会改变地表植物对金属元素的剧集程度和吸收程度，继而将会使得植物内含水量及叶绿素也发生改变，后种变化将通过植物的反射光谱特征显示体现出来，遥感技术正是利用了这一系列的变化将检测区域地表植物的反射光谱特征显示出来，并通过分析植物异常光谱信息来确定该区域是否存在矿产。不同种类的植物，甚至是同种植物的不同器官在金属含量方面将会呈现不同的特点，因而需大量收集检测矿区的植被样品，并在分析植被光谱信息的基础上统计出具有良好金属吸收能力和聚集能力的植被。植物反射光谱的色调是应用光谱特征增强技术处理遥感图像的主要依据。分离提取出异常色调后，遥感技术可直观展现出这些异常色调，分析出植被对金属的吸收能力和聚集能力后则可为确定矿产位置提供一定的依据。

2.3 利用岩矿光谱技术进行识别

作为遥感地质勘查技术的理论基础，岩矿光谱技术适用于多光谱技术与高光谱技术，其主要是通过提取多光谱蚀变信息实现岩性识别与高光谱矿物识别的目的。多光谱技术较低的光谱分辨率使得岩矿的光谱特征表现力较弱，因此岩矿光谱技术在分析岩矿反射率差异时主要以图像线性信息与图像灰度特征为基础。较之多光谱技术，高光谱技术则既可获取到连续光谱信息，也可对地质类型加以直观地识别。综合使用多光谱技术与高光谱技术可对岩矿类型、与成矿作用有直接关系的矿物蚀变信息加以有效地识别，并可对蚀变强度进行定量，进而可为地质勘探工作提供强有力的技术支持。

3 加强遥感地质勘查技术应用的措施

前文笔者简要分析了遥感地质勘查技术的概念与特点，并探讨了其在地质勘探工作中的具体应用。由于我国在应用遥感地质勘查技术过程中仍存在不少问题，因而我们在实际应用过程中还需采取合理的措施来保证其应用效果。

3.1 加强对遥感技术理论研究

理论是实践的基础，遥感地质勘查技术的实际应用离不开有效的理论研究。因此我们首先需深入研究并分析大量与遥感技术相关的理论文献，为遥感技术的应用打下坚实的理论基础。除此以外，我们还需依据勘测区域的特点进行理论创新，不断丰富地质勘查技术应用的理论成果。

3.2 加强技术支持

技术支持在遥感地质勘查技术应用中处于十分关键的地位，因此我们首先需保持所应用的相关遥感设备的技术先进性，保证硬件基础；其次需加大引进与培养先进遥感技术人才的力度，以为遥感技术应用的准确性、合理性和科学性提供人才保证。

3.3 完善相关制度

遥感地质勘查技术的有效应用离不开相关制度的指导与规范，因此我们需积极完善诸如技术岗位责任制度的一系列制度，及时发现遥感地质勘查技术在应用过程中出现的问题，以促进我国遥感地质勘查技术的可持续发展。

4 结束语

综上所述，迅猛发展的国民经济使得国家对矿产资源的需求量越来越大，这对地质勘查技术的效率与精确度提出了越来越高的要求。对此，本文简单介绍了遥感地质勘查技术及其在地质勘探工作中的应用，并提出了加强其应用的具体措施，以期为相关人士提供理论参考。

参 考 文 献

[1] 王润生，熊盛青，聂洪峰，等.遥感地质勘查技术与应用研究[J].地质学报，2011，11：1699-1743.

[2] 易飞.遥感地质勘查技术探究与分析[J].住宅与房地产，2016，18：265.