不同偏最小二乘法在化学需氧量近红外光谱特征波段选择中的应用  

Wavelength Selection for NIR Spectroscopic Analysis of Chemical Oxygen Demand Based on Different Partial Least Squares Models

作　　者：杨琼[1] 朱乾华[1] 任鹏[2] 龙帅[1] 杨季冬[1,3] 

机构地区：[1]长江师范学院化学化工学院,重庆408100 [2]西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳621010 [3]重庆三峡学院化学及环境工程学院,重庆404000

出　　处：《分析科学学报》2016年第4期485-489,共5页Journal of Analytical Science

基　　金：国家自然科学基金(No.21175015);重庆市教委科技项目(No.KJ111303);三峡库区水环境演变与污染防治重庆高校市级重点实验室开放基金

摘　　要：通过近红外光谱法对生活废水样本中的化学需氧量(COD)进行分析,将全谱波段等分为30、20、15、12个子区间,选用间隔偏最小二乘法(iPLS)、后向间隔偏最小二乘法(BiPLS)以及前向间隔偏最小二乘法(FiPLS)建立COD光谱特征波段的选择。结果显示:全波段所建立的PLS模型最差,iPLS、FiPLS、BiPLS模型均有所改进,且BiPLS算法的模型最好。当全波长分为30个子区间时,所选特征波段第22、18、23、25、24、4、2、19、17组合区间建立的模型为最佳,其预测集标准偏差(RMSEP)与交叉验证均方差(RMSECV)分别为15.9mg·L-1和16.8mg·L-1。The characteristic wavelength of chemical oxygen demand（COD） in wastewater sample was selected by near infrared spectroscopy combined with interval partial least squares （iPLS）, backward interval partial least squares （BiPLS） and forward interval partial least squares （FiPLS）. The full wavelength range was divided into 30,20,15,12 bands for building different PIeS models. The results show that the iPLS,BiPLS and FiPLS models were more effective than the PLS models based on the full wavelength range. In particular the BiPLS model that combined 9（[22,18,23,25,24,4,2,19 and 17]） spectral intervals by dividing into 30 intervals was the best one and the root mean square error of cross validation（RMSECV） and root mean square error of prediction（RMSEP） were 16.8 mg·L^-1 and 15.9mg·L^-1, respectively.

关 键 词：不同PLS算法 波段优选 近红外光谱 化学需氧量 

分 类 号：O657.33[理学—分析化学]