INVASIVE SPECIES MAPPING USING LOW COST HYPERSPECTRAL IMAGERY Steven Jay1 – Research AssistantDr. Rick Lawrence1 – Associate ProfessorDr. Kevin Repasky2 – Associate ProfessorCharlie Keith2 – Research Assistant1Department of Land Resources and Environmental Science Montana State University – Bozeman2Department of Electrical & Computer Engineering Montana State University – Bozeman 128 AJM Hall Montana State University Bozeman, MT 59717 入侵物種的監測長久以來是一個耗時、昂貴且無效的工作。遙感是監測入侵物種的一種手段，然而，由于經費、時間和準確度的問題，限制了這種方法。 本研究評估了一款性價比較高的高光譜成像儀監測并區分坐落在草地生態系統的乳漿大戟（Euphorbia esul...
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草甘膦抗性和敏感性的長芒莧（莧科莧屬植物）：利用植物的高光譜反射特性對其分類的可行性Glyphosate-resistant and glyphosate-susceptible Palmer amaranth (Amaranthus palmeri S.Wats.): hyperspectral reflectance properties of plants and potential for classificationKrishna N Reddy,a* Yanbo Huang,a Matthew A Lee,a Vijay K Nandula,a Reginald S Fletcher,a Steven J Thomsona and Feng Zhaob研究背景：草甘膦是目前世界上廣泛應用的一種除草劑（高效、安全、環境友好），但是由于耐草甘膦轉基因作物的應用，使其大量、頻繁的應用，產生很高的選擇壓力，致使抗性雜草的進化，長芒莧是25個抗草甘膦品種中的一個，2006年就發現了抗性植株。長芒莧是玉米、棉花、大豆田中一種常見的雜草，在作物生長季節它能快速生長能高達2m，嚴重影響農作物的產量。抗性品種和感性品種很相似，通常無法區分。當前只能用草甘膦處理和看其生理生化變化來區分，過程比較麻煩，而利用高光譜技術可以...
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In Situ Measurement of Dissolved Methane and Carbon Dioxide in Freshwater Ecosystems by Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy應用LGR OA-ICOS技術原位測量淡水生態系統中的溶解性氣體：CH4和CO2Rodrigo Gonzalez-Valencia,? Felipe Magana-Rodriguez,? Oscar Gerardo-Nieto,?Armando Sepulveda-Jauregui,? Karla Martinez-Cruz,?,? Katey Walter-Anthony,? Doug Baer,§ and Frederic Thalasso*,?,??Biotechnology and Bioengineering Department, Cinvestav, Avenida IPN 2508, Mexico City, San Pedro Zacatenco, D.V. 07360,Mexico?Water and Environmental Research Center, University of Alaska Fairbanks, Fairbanks, Alaska 07360, Un...
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摘要： 在納米比亞Cuvelai–Etosha半干盆地采用液體水同位素分析儀（LGR可調節離軸積分腔輸出光譜技術）及商用土壤氣體探頭測量土壤水分的穩定同位素（氘，2H, oxygen-18, 18O）。結果證實了原位測量土氣水分穩定同位素的可行性。在研究區域獲得了合理而準確的高時空分辨率數據。測量結果與低溫真空萃取及后腔衰蕩激光光譜學同位素分析的實驗室數據一致。 在2014年6月-10月連續兩次野外活動經過140次測量，原位同位素數據的漂移和跨度修正后的精度分別為：δ2H：1.8，δ18O：0.48 ‰ 。使用質量檢查標準得到平均測量準確結果分別為δ2H ：5 ，δ18O ：0.3 ‰。定量同位素剖面深度來計算土壤水分平衡。水蒸發量占總地表水蒸發量72-92%。降雨后蒸發量立即降低至35-50%范圍。激光光譜儀的原位系統存在與環境條件相關的潛在局限性，可通過使用溫度調節室最小化。而且使用烘箱預先干燥的土壤原料，土壤的理化性質（即粘土礦物）可能會使系統適用性受到限制。通過改良校準程序以及進一步研究影響土壤水分同位素比值的數據，可減少原位系統的不確定性，尤其在低含水量條件下。此外，無法從數據推斷出土壤呼吸二氧化碳對根區同位素值的影響。引用文獻：Gaj, M., Beyer, M., Koenige...
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J.B. Leen, G. Sornsen, R. Provencal, K. Owen, M. Gupta, D. Baer; ABB – Los Gatos Research摘要 基于最新的光腔增強型激光吸收技術—OA-ICOS（離軸積分腔輸出光譜技術），美國能源部應用兩種不同商業氣體分析儀測量NH3。 分析儀#1（型號：914-0012），搭載于美國能源部在Yakima山谷Gulfstream-1研究飛機上，采用中紅外量子級聯激光器測量NH3。通過調節高分辨率吸收光譜的激光波長振動帶近9.7um,測量NH3。在寬動態范圍（0-101ppb）內獲得了線性度:響應速率（1 / e）8 Hz，精度±0.09ppb（1σ，1秒）。一共執行兩次飛行研究：飛行# 1，分析器在低風平穩大氣條件下，采用高垂直分辨率和空間分辨率用來確定奶牛場牲畜排泄物特征。飛行# 2，分析儀在有風條件下捕獲到動物糞便特征。 分析儀# 2（型號：911-0016），采用近紅外二極管激光測定空氣中的氨。通過調節高分辨率吸收光譜激光波長接近1.52um的NH3結合帶進行測量。線性度在寬動態范圍（0-0.1ppm）內獲得：響應速率（T90-10, 10-90）分別為＜8秒和＜9秒，精度&#...
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近紅外光譜技術應用于葡萄栽培的研究：? 光譜技術，例如近紅外光譜技術可以作為基于葡萄需水量這一生理學指標來做灌溉安排，這種方法，比那些不考慮植物本身，單純依靠天氣或者土壤濕度測量的方法更實用。? 近紅外光譜技術可以用來分析葡萄葉中葉綠素、糖分、營養成分和碳水化合物含量。? 曾經有報道指出，近紅外光譜技術可以作為一個工具，測量一批赤霞珠葡萄的物理性質，諸如：硬度、彈性和耐碰性。(LeMoigne et al., 2008)? 應用近紅外光譜儀研究葡萄漿果表明：近紅外光譜技術可應用于在稱量臺或者在現場分析花青素、TSS和pH值。 (Cozzolino et al., 2004)? 研究表明，在紅酒的發酵過程中，近紅外光譜技術在酚復合物的濃度預測、萃取監控及進化有著潛在性的作用。(Cozzolino et al., 2006)應用化學統計學 (多變量分析) 預測葡萄栽培的特性：? 數據量化模型（包含Indico® Pro光譜采集軟件和可以和ASD的LabSpec和FieldSpec配套使用的軟件；GRAMS apps)? 用回歸分析方法講各種實驗室分析方法與近紅外反射率聯系起來。? 預測多種成分，比如： 糖分/糖度；葉綠素；碳水化合物；葡萄藤水分預測(灌溉進度安排，等等)。? 用一種測量方法做多種預測。經澳大利亞葡萄酒研究所許可轉載。標準值和近紅外技術預測的pH值之間的關系。n...
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“啤酒釀造過程包含若干步驟： 麥粒發芽, 制粉, 搗碎, 過濾, 烹煮, 發酵, 加工, 過濾和包裝。其中，發酵環節對啤酒的質量起到決定性的作用，因為有多種因素（比如溫度、pH值、糖類組成、酵母類型）會影響酒的質量度。”(Grassi et al., 2013)全波段近紅外光譜儀的作用：? “對植物進行高光譜遙感分析是一個快速調查和明確植物健康和營養狀況很有效的方法。” (Fluvià, 2015)? “近紅外測量對植物育種、監測作物的成熟度非常有用。” (Halsey, 1987)? 近紅外測量可以用來對啤酒釀造中的原料（比如：大麥、麥芽、啤酒花、酵母）、半成品及成品做質量監測控制。(Valeria et al., 2012)? 傳統的近紅外分析樣品的方法，已被應用于啤酒花的水分，α-酸、β-酸、啤酒花油和貯存指數的預測。(Halsey, 1987)? 乙醇可以從許多不同的淀粉中提取，包括玉米、小麥、大麥或馬鈴薯；近紅外技術已經幫我們實現通過儀器直接測量這些原料成分，并預測乙醇產量。 (Fluvià, 2015)? 近紅外技術是檢測酒渣能否用于動物飼料成分的有效工具。(ASD Inc., 2009)? 近紅外技術可以幫助我們清楚的分辨出啤酒樣品與老化啤酒中的乙醇。(Ghasemi-Varnamkhasti et al., 2012)應用化學統計學 (多變量分析...
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LGR水同位素分析儀部分國內應用文獻： 1. 馬雪寧， 張明軍， 李亞舉， 馬 潛， 李小飛. 土壤水穩定同位素研究進展 ，土 壤 (Soils), 2012, 44 (4): 554-561摘 要： 本文從影響土壤水穩定同位素變化的因素、時空變化規律以及“土壤-植物-大氣”界面水分轉化和循環過程等方面綜述了國內外土壤水同位素研究的主要成果，認為同位素方法在研究土壤水運移、降水入滲及土壤蒸發問題上優勢比較明顯，并且有助于從宏觀和微觀上闡明土壤水的特征及其運動規律；指出了當前土壤水分同位素研究存在的問題和今后研究的重點，并對同位素技術與方法在土壤水中應用前景進行了展望。 2. 趙國琴，李小雁，吳華武，張思毅，李廣泳. 青海湖流域具鱗水柏枝植物水分利用氫同位素示蹤研究，植物生態學報， 2013, 37 (12): 1091–1100摘 要： 具鱗水柏枝(Myricaria squamosa)是我國高寒地區廣泛分布的優勢河谷灌木, 具有維持河谷濕地系統穩定的功能。然而, 目前國內外有關具鱗水柏枝水分利用來源的定量研究很少。該文運用氫穩定同位素示蹤方法, 分析了青海湖流域具鱗水柏枝莖(木質部)水和潛在水源(地下水、河水和土壤水)的氫穩定同位素比率(δD)的季節變化, 發現具鱗水柏枝在不同水文環境下的植物水分利用來源有明顯...
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1. 應用LGR二氧化碳同位素分析儀，通過測定腸易激綜合癥患者的呼出氣體中的13CO2和12CO2的同位素分子比率，可以對患者體內小腸細菌過度生長情況做出正確診斷Diagnosis of small intestinal bacterial overgrowth in irritable bowel syndrome patients using high-precision stable 13CO2/12CO2 isotope ratios in exhaled breathGourab D. Banik,a Abhijit Maity,a Suman Som,a Chiranjit Ghosh,a Sunil B. Daschakraborty,b Sujit Chaudhuri,b Shibendu Ghoshc and Manik Pradhan*ad Show AffiliationsJ. Anal. At. Spectrom., 2014,29, 1918-1924Hydrogen br...
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LI-2000植物土壤水分真空抽提系統使用方便，提取率高，是一款很有前途的提取土壤水分的設備，部分技術文獻如下：1. 馬雪寧， 張明軍， 李亞舉， 馬 潛， 李小飛. 土壤水穩定同位素研究進展 ，土 壤 (Soils), 2012, 44 (4): 554-561摘 要： 本文從影響土壤水穩定同位素變化的因素、時空變化規律以及“土壤-植物-大氣”界面水分轉化和循環過程等方面綜述了國內外土壤水同位素研究的主要成果，認為同位素方法在研究土壤水運移、降水入滲及土壤蒸發問題上優勢比較明顯，并且有助于從宏觀和微觀上闡明土壤水的特征及其運動規律；指出了當前土壤水分同位素研究存在的問題和今后研究的重點，并對同位素技術與方法在土壤水中應用前景進行了展望。2. 趙國琴，李小雁，吳華武，張思毅，李廣泳. 青海湖流域具鱗水柏枝植物水分利用氫同位素示蹤研究，植物生態學報， 2013, 37 (12): 1091–1100摘 要： 具鱗水柏枝(Myricaria squamosa)是我國高寒地區廣泛分布的優勢河谷灌木, 具有維持河谷濕地系統穩定的功能。然而, 目前國內外有關具鱗水柏枝水分利用來源的定量研究很少。該文運用氫穩定同位素示蹤方法, 分析了青海湖流域具鱗水柏枝莖(木質部)水和潛在水源(地下水、河水和土壤水)的氫穩定同位素比率(δD...
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