CN116202975B 一種水體參數(shù)預(yù)測(cè)方法、存儲(chǔ)介質(zhì)及終端設(shè)備 （中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）

MethodforNitrateMeasurementBasedon備現(xiàn)有技術(shù)中存在的濁度補(bǔ)償時(shí)單波長(zhǎng)補(bǔ)償?shù)慕úㄩL(zhǎng)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(cè)方法包括了預(yù)測(cè)待測(cè)水2所述濁度預(yù)測(cè)模型依據(jù)混合溶液樣本吸收光譜的面積與其對(duì)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(duì)應(yīng)濃度的待測(cè)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸收光b.利用所述差示光譜數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)混合溶液樣本的濁度建立不同波長(zhǎng)處兩者的線性回S2.2.根據(jù)待測(cè)水體的原始吸收光譜數(shù)據(jù)和S2.1所得濁度補(bǔ)償曲線計(jì)算得到經(jīng)濁度補(bǔ)將所述經(jīng)濁度補(bǔ)償后的待測(cè)水體吸收光譜數(shù)據(jù)代入待測(cè)參數(shù)預(yù)測(cè)光譜數(shù)據(jù)與其對(duì)應(yīng)的濃度建立，所述待測(cè)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(cè)模型基于一元線性回歸模型S3中，所述待測(cè)參數(shù)預(yù)測(cè)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(cè)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)樣品所述波長(zhǎng)選擇算法為間隔偏最小二乘法、移動(dòng)窗口偏最小二乘法行時(shí)實(shí)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(cè)方7.一種終端設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及34的吸光度減去待測(cè)參數(shù)對(duì)應(yīng)的濁度補(bǔ)償波長(zhǎng)處的吸光度來(lái)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(bǔ)償時(shí)單波且由于濁度對(duì)水體待測(cè)參數(shù)在不同波長(zhǎng)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(cè)水體的原始吸收光譜數(shù)據(jù)和S2.1所得濁度補(bǔ)償曲線計(jì)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(duì)應(yīng)濃度的待測(cè)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸[0020]b.利用所述差示光譜數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)混合溶液樣本的濁度建立不同波長(zhǎng)處兩者的線6[0034]4.本發(fā)明的水體參數(shù)預(yù)測(cè)模型根據(jù)濁度對(duì)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(cè)方法主要應(yīng)用于利用紫外或可見(jiàn)光吸收光譜對(duì)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(duì)應(yīng)濃度的待測(cè)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的[0052]利用S2.1的差示光譜數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)混合溶液樣本的濁度建立不同波長(zhǎng)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(cè)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)樣品的光譜數(shù)據(jù)與其對(duì)應(yīng)的待測(cè)水體樣本的原始吸收光譜數(shù)據(jù)和濁度補(bǔ)償曲線計(jì)算得到經(jīng)濁度補(bǔ)償后的待測(cè)水體樣[0063]S5.3.將經(jīng)濁度補(bǔ)償后的待測(cè)水體樣本吸收光譜數(shù)據(jù)代入S4的待測(cè)參數(shù)預(yù)測(cè)模型[0069]依次采集多組混合溶液樣本吸收光譜數(shù)據(jù)，對(duì)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(duì)應(yīng)濃度的硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)[0081]利用S2.1的差示光譜數(shù)據(jù)Aref與對(duì)應(yīng)混合溶液樣本的濁度Tmix建立不同波長(zhǎng)處兩硝酸鹽氮濃度對(duì)應(yīng)的差示光譜均不相同，表示在200-230nm之間同一濁度對(duì)不同濃度的硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)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(bǔ)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(zhǎng)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(duì)該光譜數(shù)據(jù)Amn與對(duì)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(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)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(duì)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(cè)模型，如圖3所示，模型決定系數(shù)為0.9996，預(yù)測(cè)均方根誤差為[0092]在本發(fā)明的其它實(shí)施例中也可以使用其它的多元線性回歸分析方法進(jìn)行回歸分[0096]根據(jù)待測(cè)水體樣本吸收光譜數(shù)據(jù)Ames計(jì)算對(duì)應(yīng)光譜面積Smes，將光譜面積Smes代入0[0099]將待測(cè)水體樣本的濁度值Tmes代入S2中建立的濁度補(bǔ)償模型，計(jì)算得到待測(cè)水體[0101]根據(jù)待測(cè)水體樣本原始吸收光譜數(shù)據(jù)Ames和濁度補(bǔ)償曲線Atur通過(guò)下式計(jì)算經(jīng)濁[0104]將濁度補(bǔ)償后待測(cè)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(cè)模[0106]本實(shí)施例中，配置5組待測(cè)硝酸鹽氮、濁度的混合樣本作為待測(cè)水體樣本，經(jīng)過(guò)參數(shù)預(yù)測(cè)模型的建模區(qū)間根據(jù)紫外或可見(jiàn)光吸收光譜的波段范圍以及待測(cè)參數(shù)的吸收光譜特性進(jìn)行調(diào)整，紫外吸收光譜的波段為200-400nm，