CN116202975B 一種水體參數(shù)預(yù)測方法、存儲介質(zhì)及終端設(shè)備 （中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所）

MethodforNitrateMeasurementBasedon備現(xiàn)有技術(shù)中存在的濁度補償時單波長補償?shù)慕úㄩL處的吸收光譜影響不同使其不能從根本上發(fā)明一種水體參數(shù)預(yù)測方法包括了預(yù)測待測水2所述濁度預(yù)測模型依據(jù)混合溶液樣本吸收光譜的面積與其對應(yīng)的濁度a.在所述混合溶液樣本吸收光譜數(shù)據(jù)中減去對應(yīng)濃度的待測參數(shù)標準溶液的吸收光b.利用所述差示光譜數(shù)據(jù)與對應(yīng)混合溶液樣本的濁度建立不同波長處兩者的線性回S2.2.根據(jù)待測水體的原始吸收光譜數(shù)據(jù)和S2.1所得濁度補償曲線計算得到經(jīng)濁度補將所述經(jīng)濁度補償后的待測水體吸收光譜數(shù)據(jù)代入待測參數(shù)預(yù)測光譜數(shù)據(jù)與其對應(yīng)的濃度建立，所述待測參數(shù)標準樣品的吸收光譜為連續(xù)波段的吸收光S1中，所述濁度預(yù)測模型基于一元線性回歸模型S3中，所述待測參數(shù)預(yù)測模型的建模區(qū)間為最優(yōu)b.在第一波段范圍內(nèi)，將梯度濃度的待測參數(shù)標準樣品所述波長選擇算法為間隔偏最小二乘法、移動窗口偏最小二乘法行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至5任一所述一種水體參數(shù)預(yù)測方7.一種終端設(shè)備，包括存儲器、處理器以及34的吸光度減去待測參數(shù)對應(yīng)的濁度補償波長處的吸光度來消除濁度影響，硝酸鹽采用[0004]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的濁度補償時單波且由于濁度對水體待測參數(shù)在不同波長處的吸收光譜影響不同使其不能從根本上去除濁[0014]S2.2.根據(jù)待測水體的原始吸收光譜數(shù)據(jù)和S2.1所得濁度補償曲線計算得到經(jīng)濁5[0019]a.在所述混合溶液樣本吸收光譜數(shù)據(jù)中減去對應(yīng)濃度的待測參數(shù)標準溶液的吸[0020]b.利用所述差示光譜數(shù)據(jù)與對應(yīng)混合溶液樣本的濁度建立不同波長處兩者的線6[0034]4.本發(fā)明的水體參數(shù)預(yù)測模型根據(jù)濁度對水體參數(shù)的影響特性選擇出第一波段[0042]本發(fā)明一種水體參數(shù)預(yù)測方法主要應(yīng)用于利用紫外或可見光吸收光譜對水體相[0050]在S1.1中的混合溶液樣本吸收光譜數(shù)據(jù)中減去對應(yīng)濃度的待測參數(shù)標準溶液的[0052]利用S2.1的差示光譜數(shù)據(jù)與對應(yīng)混合溶液樣本的濁度建立不同波長處兩者的線7[0057]根據(jù)最優(yōu)建模區(qū)間內(nèi)具有梯度濃度的待測參數(shù)標準樣品的光譜數(shù)據(jù)與其對應(yīng)的待測水體樣本的原始吸收光譜數(shù)據(jù)和濁度補償曲線計算得到經(jīng)濁度補償后的待測水體樣[0063]S5.3.將經(jīng)濁度補償后的待測水體樣本吸收光譜數(shù)據(jù)代入S4的待測參數(shù)預(yù)測模型[0069]依次采集多組混合溶液樣本吸收光譜數(shù)據(jù)，對應(yīng)混合溶液樣本的硝酸鹽氮濃度#8[0077]在S1.1中的混合溶液樣本吸收光譜數(shù)據(jù)Amixture中減去對應(yīng)濃度的硝酸鹽氮標準[0081]利用S2.1的差示光譜數(shù)據(jù)Aref與對應(yīng)混合溶液樣本的濁度Tmix建立不同波長處兩硝酸鹽氮濃度對應(yīng)的差示光譜均不相同，表示在200-230nm之間同一濁度對不同濃度的硝酸鹽氮標準溶液的吸收光譜產(chǎn)生的影響不同，難以建立適應(yīng)任意硝酸鹽濃度的補償模型，因此，在230-400nm的波段選擇最優(yōu)建模區(qū)間，根據(jù)波長選擇算法選出的最優(yōu)建模區(qū)間為9λn]內(nèi)的光譜數(shù)據(jù)Amn，對該光譜數(shù)據(jù)Amn與對應(yīng)的硝酸鹽濃度數(shù)據(jù)Cnitrate利用偏最小二乘法nitrate濃度硝酸鹽氮標準溶液對應(yīng)的吸收光譜數(shù)據(jù)為230-240nm間的光譜數(shù)據(jù)，根據(jù)選取的光譜數(shù)據(jù)與對應(yīng)的硝酸鹽氮濃度值建立基于偏最小二乘法的硝酸鹽氮預(yù)測模型，如圖3所示，模型決定系數(shù)為0.9996，預(yù)測均方根誤差為[0092]在本發(fā)明的其它實施例中也可以使用其它的多元線性回歸分析方法進行回歸分[0096]根據(jù)待測水體樣本吸收光譜數(shù)據(jù)Ames計算對應(yīng)光譜面積Smes，將光譜面積Smes代入0[0099]將待測水體樣本的濁度值Tmes代入S2中建立的濁度補償模型，計算得到待測水體[0101]根據(jù)待測水體樣本原始吸收光譜數(shù)據(jù)Ames和濁度補償曲線Atur通過下式計算經(jīng)濁[0104]將濁度補償后待測水體的吸收光譜數(shù)據(jù)Acom代入S4建立的硝酸鹽氮濃度預(yù)測模[0106]本實施例中，配置5組待測硝酸鹽氮、濁度的混合樣本作為待測水體樣本，經(jīng)過參數(shù)預(yù)測模型的建模區(qū)間根據(jù)紫外或可見光吸收光譜的波段范圍以及待測參數(shù)的吸收光譜特性進行調(diào)整，紫外吸收光譜的波段為200-400nm，