张 芳, 户佐乐, 王东升，刘雨濛, 谢运鑫, 卓慧慧, 何满潮

1. 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，北京 100083 2. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京 100083

引 言

近红外光谱分析(near infrared spectroscopy technique, NIRS)是近几十年来发展最快，最引人注目的光谱分析技术之一，被广泛应用于食品、化工、农业等领域[1]。在岩土工程领域应用近红外光谱分析检测、监测含水岩石水分状态，是近些年发展起来的新思路，其原理是根据岩土介质O—H基团的吸收强度，建立含水量与近红外光谱特征之间的定量关系，实现预测岩土介质中含水量的目的。与传统分析方法相比，该方法具有无损、实时、定量的优势。

对于含水量与光谱特征之间建模研究，诸多学者进行了大量的研究工作，尤其在土壤方面研究成果颇多：金慧凝等[2]通过提取反射光谱特征指标，定量分析土壤含水量与反射光谱特征之间关系，建立了土壤水分含量光谱预测模型。包青岭等[3]利用包络线消除法提取反射光谱水分吸收特征，并与土壤含水量进行相关性分析，通过随机森林方法对光谱水分吸收特征参数进行分类，获取各参数对土壤含水量的重要性，运用多元逐步回归方法，建立土壤水分含量反演模型。娄径等[4]通过对光谱数据进行倒数、对数、均方根及一阶导数微分等光谱变换，分析光谱特征，并与土壤含水量进行相关分析，利用多元线性回归分析建立土壤含水量监测模型。

可见，光谱特征选择是构建准确、稳健的定量模型的关键。……