基于不同预处理的椴树木材基本密度近红外光谱估测及模型优化

编号 zgly0001697759

文献类型 期刊论文

文献题名 基于不同预处理的椴树木材基本密度近红外光谱估测及模型优化

作者 尹世逵  李春旭  孟永斌  王晨  赵婧含  李耀翔 

作者单位 东北林业大学工程技术学院 

母体文献 中南林业科技大学学报 

年卷期 2020年05期

年份 2020 

分类号 S781.31 

关键词 基本密度  近红外光谱  预处理  密度估测  偏最小二乘法 

文摘内容 【目的】木材的基本密度在木材质量等级评定中起着重要的作用,是木材分流及精细化利用的重要依据。利用近红外光谱技术,实时监测木材性质,掌握木材性质的变化,为进一步制定和改善林木培育方法提供理论依据。【方法】借助树木生长锥对椴树活立木取样,以椴树样品基本密度真值和近红外光谱数据为输入,分别通过卷积平滑、一阶导数和二阶导数预处理方法来实现近红外光谱数据的预处理,建立了基于偏最小二乘法(PLS)的椴树木材基本密度的近红外估测模型。【结果】在350～2 500 nm波段范围内,一阶导数预处理的椴树木材基本密度模型是最优的,校正集相关系数为0.964 8,校正均方根误差为0.002 7,验证集相关系数为0.943 2,预测均方根误差为0.003 3。在对近红外光谱数据进行去噪优化处理,构建椴树木材基本密度模型后,在500～2 300 nm波段范围内,一阶导数预处理椴树木材基本密度模型依旧最优,其校正集相关系数为0.987 1,校正均方根误差为0.001 6,验证集的相关系数是0.948 6,预测的均方根误差是0.002 1。【结论】选择特定的预处理方法,结合样本特征,建立椴树木材基本密度模型,可以显著降低建模成本,提高模型预测精度,快速测定椴树木材的基本密度。