一种土壤中重金属元素定量分析方法及相关设备技术

本申请提供了一种土壤中重金属元素定量分析方法及相关设备，包括：通过激光诱导技术获取待检测土地的激光诱导击穿光谱数据；对所述光谱数据进行优化处理，得到目标数据；将所述目标数据代入基于最小二乘支持向量机算法，通过径向基核函数，将自吸收效应造成的低维空间不可分数据映射到高维空间变得线性可分，修正自吸收效应对定量分析的影响，得到待检测土地中重金属元素定量分析结果。通过最小二乘支持向量机算法解决定标模型的非线性问题，降低对土壤中重金属元素定量分析过程中自吸收效应对定标模型的非线性影响，提高定量分析的准确度。确度。确度。

【技术实现步骤摘要】
一种土壤中重金属元素定量分析方法及相关设备


[0001]本申请涉及土地监测
，尤其是涉及一种土壤中重金属元素定量分析方法及相关设备。

技术介绍

[0002]土壤重金属污染是当前农业发展面临的最严峻的环境问题之一。土壤中的重金属元素会通过动植物不断富集，最终进入人体内，诱发各种病症，因此土壤中重金属元素含量是否超标成为衡量土壤污染程度的主要指标。在对土壤中的重金属元素进行定量分析时，分析结果的准确度尤为重要。而土壤光谱存在的自吸收效应严重影响了定量分析的准确度，因此，自吸收效应是一个亟需解决的问题。
[0003]对土壤中重金属元素进行检测时，快速、高效、准确是十分必要的。而LIBS技术因无需样品处理，原位实时检测等优势被广泛用于土壤重金属检测。虽然LIBS技术有很多优势，但在用于土壤检测时，等离子体中重金属元素的光谱强度与土壤样品中的重金属元素含量理论上是呈线性关系。但在对土壤中的重金属元素进行实际检测时，发现重金属元素的特征谱线强度与元素含量呈非线性关系。造成LIBS技术用于土壤重金属检测时，检测不准确的问题。
专利技术内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土壤中重金属元素定量分析方法，其特征在于，包括：通过激光诱导技术获取待检测土地的激光诱导击穿光谱数据；对所述光谱数据进行优化处理，得到目标数据；将所述目标数据代入基于最小二乘支持向量机算法，通过径向基核函数，将自吸收效应造成的低维空间不可分数据映射到高维空间变得线性可分，修正自吸收效应对定量分析的影响，得到待检测土地中重金属元素定量分析结果。2.根据权利要求1所述的土壤中重金属元素定量分析方法，其特征在于，在所述通过激光诱导技术获取待检测土地的激光诱导击穿光谱数据的步骤之前，还包括：基于原子光谱数据库选取所述待检测土地中目标金属元素的特征谱线。3.根据权利要求2所述的土壤中重金属元素定量分析方法，其特征在于，在所述通过激光诱导技术获取待检测土地的激光诱导击穿光谱数据的步骤之前，还包括：基于所述目标金属元素的特征谱线调整采集参数，其中，所述采集参数包括所述待检测土地的激发能量，采集延时和所述待检测土地的离焦量，以满足采集谱线的信背比高于预设阈值的要求。4.根据权利要求1所述的土壤中重金属元素定量分析方法，其特征在于，所述对所述光谱数据进行优化处理，得到目标数据的步骤，包括：对所述光谱数据进行归一化处理，得到初始目标数据；将所述初始目标数据进行正则化处理，得到所述目标数据。5.根据权利要求1所述的土壤中重金属元素定量分析方法，其特征在于，在所述将所述目标数据代入基于最小二乘支持向量机算法，通过径向基核函数，将自吸收效应造成的低维空间不可分数据映射到高维空间变得线性可分，修正自吸收效应对定量分析的影响，得到待检测土地中重金属元素定量分析结果的步骤之前，还包括：检测所述待检测土地中的全部基体元素；在所述全部基体元素中选择满足含量变化最小的重金属元素作为内标元素；基于内标元素建立内标模型与所述定标模型对比。6.根据权利要求5所述的土壤中重金属元素定量分析方法，其特征在于，在所述将所述目标数据代入基于最小二乘支持向量机算法，通过径向基核函数，将自吸收效应造成的低维空间不可分数据映射到高维空间变得线性可分，修正自吸收效应对定量分析的影响，得到待检测土地中重金属元素定量分析结果的步骤之前，还包括：将所述定标模型中的损失函数由二次规划函数替换为最小二...

【专利技术属性】
技术研发人员：林晓梅，黄玉涛，林京君，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：