便携式 FT/NIR MEMS 光谱仪预测土壤特征的性能

摘要：

基于微/机电系统（MEMS）的近红外光谱仪已在市场上市，与传统光谱仪相比，价格更低，尺寸更小。微机电系统技术可以实现微型化并降低光谱仪的成本，从而使农业顾问、技术人员和科学研究人员能够更广泛地使用光谱仪。这项工作的目的是评估一种创新的FT/NIR MEMS光谱仪，即Neospectra Scanner（NS），其范围从1350到2500纳米不等。评估是通过将使用NS获得的土壤有机碳、质地分数和总碳酸钙的预测精度与标准的全VIS/NIR光谱仪，即ASD/FieldSpec Fr Pro（AF）的准确性进行比较来进行的。使用这两种设备扫描了从意大利4个不同的农业地区采集的182个土壤样本的数据集，这些样本在2毫米处干燥和过筛。AF 显示所有土壤特征的 R2 略高于 NS，预测误差 (RMSEP) 较低，但这两种仪器的精度可以认为是相似的。从自动对焦的VIS/NIR光谱中去掉350~1350 nm的范围，即与NS的光谱范围相同，使得自动对焦缩小光谱（1350~2500 nm）的预测精度略低于NS的预测精度。这表明，NS在土壤特征预测中的精度降低不是由于光谱分辨率较低，而是由于缺乏可见光度以及近红外范围（350~1300 nm）的开始。