信息融合及集成學習在水質(zhì)光譜分析中的應用研究.pdf

1、現(xiàn)有水質(zhì)有機物綜合指標分析方法可根據(jù)原理分為化學法、光學法兩類。與化學分析方法相比，基于光學原理的水質(zhì)有機物污染綜合指標分析方法具有分析速度快、無化學試劑污染、操作維護簡單、運行費用低等顯著優(yōu)點，適用于自動在線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，代表了未來綠色監(jiān)測的發(fā)展方向。但現(xiàn)階段該方法存在著分析精度較低的劣勢，成為此類方法發(fā)展的瓶頸，阻礙了其在大規(guī)模環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中的廣泛應用。本文以水質(zhì)有機物綜合指標的光譜分析這一問題為研究對象，采用基于信息融合和集成學習

2、的研究方法，主要研究旨在提高水質(zhì)光譜分析的精度，其內(nèi)容包括以下幾個方面： 1．針對采集的地表水樣本，從分析對象和分析方法兩個角度分別詳細分析了水樣中各組分的光學性質(zhì)，以及現(xiàn)階段的兩種水質(zhì)光譜分析方法——紫外吸收光譜法和三維熒光光譜法在用于水質(zhì)有機物綜合指標分析時各自的優(yōu)勢和劣勢。 2．針對水樣中含有的高強度干擾信息缺乏有效處理方法的難點，提出了一種特征提取方法：ⅡCA-R方法，將分析建模的目標變量即水質(zhì)有機物綜合指標的化

3、學分析值作為先驗知識引入到傳統(tǒng)ⅠCA方法中，通過雙重獨立成分分析來選擇對建模有效的多個特征，有效去除干擾信息。 3．針對單一的紫外吸收光譜或三維熒光光譜分析精度較低，而又無法通過各自的自我完善得到改觀的問題，首次提出基于多源光譜信息融合的水質(zhì)分析方法。通過分析光譜融合建模的特點，在各光譜獨立特征提取和融合信息平衡的基礎上，采用最小二乘支持向量機方法建立多光譜融合水質(zhì)分析模型，避免了多光譜合并提取特征時造成的熒光光譜對于紫外光譜的