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1.1 建立樣品庫
　　采集一定量具有代表性的土壤樣品，風(fēng)干、磨碎，制成需要分析檢測的樣品。首先采用常規(guī)化學(xué)分析方法測定樣品的有機質(zhì)、氮、磷、鉀等含量，為預(yù)測提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)；然后根據(jù)化學(xué)檢驗結(jié)果，盡可能獲取大量可靠數(shù)據(jù)，豐富和補充建模樣品庫中的數(shù)量，建立土壤成分NIRS預(yù)測的建模樣品庫。
1.2 建立NIRS數(shù)據(jù)庫
　　在同一實驗條件下測定土壤成分樣品庫中樣品的近紅外光譜，建立土壤成分含量預(yù)測的近紅外光譜庫。不同的近紅外光譜檢測儀器的精度不同，其光譜也有所差別。
1.3 建立數(shù)學(xué)模型
　　近紅外光譜分析技術(shù)是一種間接的分析技術(shù)，要想實現(xiàn)對未知樣品的定性或定量分析，首先要對樣品通過標(biāo)定的方法建立校正模型。利用主成分分析的方法得到主要成分，利用聚類分析的方法得到光譜的類型，在模型建立過程中，通過主成分和光譜類型之間的關(guān)系，建立起光譜數(shù)據(jù)與化學(xué)值的相關(guān)關(guān)系，利用多元回歸的方法，建立基于近紅外光譜的有機質(zhì)測量模型。
1.4 光譜預(yù)處理技術(shù)
　　為了建立穩(wěn)定定標(biāo)模型，得到可靠、準(zhǔn)確的特征波長，去除掉有各種干擾噪聲。如散射干擾、儀器噪聲等、其他組分吸收對待測組分吸收造成的干擾等，這些干擾噪聲的存在必然會影響光譜數(shù)據(jù)的分析及定標(biāo)模型的分析精度和穩(wěn)定性，以便降噪、減少各種干擾。因此，對采集的土壤樣品進行多元散射校正有利于光譜預(yù)處理和定標(biāo)模型的建立。

2 土壤成分NIRS檢測的難點

2.1 樣品庫的準(zhǔn)確性
　　在近紅外光譜分析中，由于光譜數(shù)據(jù)中的異常光譜嚴(yán)重影響定標(biāo)模型的質(zhì)量。因此還需要剔除異常樣品，保證定標(biāo)模型的穩(wěn)定性。樣品的基體（如含水量）的影響，雖然經(jīng)過處理后，基體情況基本一致，但不能排除個別樣品基體不同的情況；樣品顆粒大小及均勻度對光的漫反射強度的影響；由于裝樣時樣品量的多少，裝樣的厚度，樣品表面的平整性及密實程度都對入射光在樣品表面有一定的影響，進而影響所測得的光譜。
2.2 溫度的影響
　　溫度的穩(wěn)定性是保證測量系統(tǒng)分析精度及重復(fù)性的重要環(huán)節(jié)。因此要采用信噪比與溫度成反比的探測器，并對其進行致冷控溫。近紅外分析法對儀器和樣品的溫度十分敏感，溫度變化在10～20 ℃就可以使得吸光度發(fā)生變化，而且溫度影響不呈規(guī)律性。所以分析測試前要求室溫相對穩(wěn)定，儀器要預(yù)熱一段時間，樣品也須置于儀器同一環(huán)境下放置一段時間，以達(dá)到與室溫、儀器相接近的溫度。
2.3 儀器的分辨率
　　近紅外光譜儀的工作狀態(tài)和掃描時各種參數(shù)的設(shè)置，特別是儀器的分辨率會嚴(yán)重影響近紅外光譜的質(zhì)量，對測量過程和分析結(jié)果產(chǎn)生很大影響。分辨率越高，近紅外光譜就越粗糙，光譜所含噪聲越多，吸光度也越大。
　　要減少預(yù)測引起的誤差，除了要避免以上幾種情況外，還必須保證定標(biāo)樣品能充分代表所分析對象的總體，其收集范圍應(yīng)包括將來測定未知樣品可能出現(xiàn)的待測成份含量水平和不同產(chǎn)地的情況，使各不同水平的定標(biāo)樣品數(shù)目盡可能均勻分布。

本文來源：論文網(wǎng)