识别活叶谱中的和共同积累
Shuangyin Zhang1, Teng Fei2, Yiyun Chen2
1Changjiang River Scientific Research Institute, Changjiang Water Resources Committee, Wuhan, 430010, China; Wuhan Center for Intelligent Drainage Engineering Technology Research, Wuhan, 430010, China.
Environmental pollution (Barking, Essex : 1987)
|September 27, 2023
概括
这项研究表明,高光谱成像可以检测大米叶中的和污染. 最佳的检测发生在叶片根的和叶顶的,使早期预警系统.
科学领域:
- 农业科学 农业科学
- 环境科学 环境科学
- 遥感技术 遥感技术 遥感技术
背景情况:
- (Cd) 和 (Pb) 是非必要的重金属,污染土壤和作物,导致土地退化和产量减少.
- 使用近距离传感检测作物中Cd-Pb共同积累的检测,特别是使用低成本的叶片剪贴,仍然未得到充分探索.
研究的目的:
- 研究使用超光谱成像检测大米叶中的Cd-Pb共同积累的可行性.
- 为了确定最佳的叶子位置和光谱波长,以准确诊断污染.
- 开发片中Cd和Pb度的预测模型.
主要方法:
- 一个超光谱成像仪收集了来自16个Cd-Pb共积累预处理的米的树冠图像.
- 从三个叶子位置提取光谱数据:叶片根,中叶和叶顶.
- 支持向量机 (SVM) 和部分最小平方回归 (PLSR) 用于诊断和预测,特征波长由改进的连续投影算法 (SPA) 选择.
主要成果:
- 诊断准确度因叶子位置而异;叶片根和叶子顶部分别是Cd和Pb检测的最佳.
- 在最佳位置区分Cd-Pb污染时,准确度超过0.80.
- Cd预测显示了"非常好的"性能 (RPD=2.21,R2=0.79),而Pb预测是中等的 (RPD=1.62,R2=0.61).
- 确定了Cd和Pb检测的关键波长 (659-694nm和667-694nm).
结论:
- 超光谱成像可用于检测大米中Cd-Pb共同污染.
- 最佳的叶子位置 (叶片根为Cd,叶顶为Pb) 提高了诊断的准确性.
- 确定波长和最佳位置可以为未来的叶片剪贴传感器的设计提供信息,并改善现场应用.
