篇一：光谱数据库的意义
拉曼光谱数据库及信息查询系统
董鹍;王锭笙;段云彪;周小芳;赵金涛;司民真;梁二军;方炎;张鹏翔
【期刊名称】《光散射学报》
【年(卷),期】2008(20)4【摘
要】随着拉曼光谱议的不断发展,尤其是便携式拉曼光谱仪的普及,与其配套的各种拉曼数据库的建立是十分重要的.目前大多数实验室都依赖进口仪器及其相应的数据库.因此建立我国自己的拉曼数据库具有重要的意义.本文采用目前最先进的数据库软件平台,构建了大型拉曼光谱数据库.本数据库包括宝玉石及其填充物、原生矿物、毒品,农药,打印复印墨迹、化学药剂等数个子数据库,总计有数千条图谱及数据信息.可以通过中文名称、英文名称、化学式、特征峰等多种方式进行查询.系统具有智能化的信息查询模块,并且支持模糊查询.根据最强的三个特征峰值进行搜索,是其区别其他数据库的显著特点.在特征峰搜索模式中,通过依次输入拉曼图谱中的最强特征峰值,经过几次比对和确认可以显示出满足搜索条件的图谱,最终逼近真实结果.操作人员只需经过简单的培训,使用较低硬件配置的计算机,就能够在几秒钟内根据实际测得拉曼图谱,从数据库中查找出与其匹配的信息,从而快速准确的鉴定出其构成与或所属矿物.本数据库在功能上可以不断扩展,包含的数据信息可以不断扩充.该数据库可广泛应用于公安法学,宝玉石真伪,化学分析等各种物相鉴定领域.
【总页数】4页(P359-362)
【作
者】董鹍;王锭笙;段云彪;周小芳;赵金涛;司民真;梁二军;方炎;张鹏翔
【作者单位】昆明理工大学光电子研究所,昆明,650051;昆明理工大学光电子研究所,昆明,650051;昆明理工大学光电子研究所,昆明,650051;昆明理工大学光电子研
究所,昆明,650051;杭州电子工业学院物理系,杭州,310037;楚雄师范物理系,楚雄,675000;郑州大学物理系,郑州,450001;首都师范大学物理系,北京,100037;昆明理工大学光电子研究所,昆明,650051【正文语种】中
文
【中图分类】TP392【相关文献】
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5.中国鹅遗传资源数据库信息查询系统的开发与应用[J],翁恺麒;霍蔚然;张扬;徐琪;陈国宏
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篇二：光谱数据库的意义篇三：光谱数据库的意义
光谱信息数据库的建立研究
【摘要】光谱库是存储各类地物的数据库。地面或大气光谱库的建立对于成像光谱仪的应用来说是十分重要的，也是十分费时和费力的。一旦建立了光谱库，我们就能够从图像立方体中提取出光谱曲线并根据其光谱特性与光谱库中检索到的类似的光谱做匹配处理，找到最接近的光谱，达到像元分类的目的;同时也为地物光谱重建及重建光谱的比较分析提供了依据。本文就光谱库的建立引入数据库技术进行了分析和研究。
【关键字】数据库技术；红外光谱仪；红外光谱仪数据库的设计。
1.数据库技术概述
数据库技术是现代计算机技术中的一个重要的组成部分、是人们处理数据的有效的工具。
计算机的应用技术也已从用户模式逐步向客户机/服务器网络模式发展，企事业单位对于一些数据库资源共享、数据的集中处理与分布式处理要求越来越高，而Microsoft的SQLServer作为一个优秀的大型关系型数据库管理系统(DBMS),已成为许多数据库应用程序首选的数据存储和检索的后台支持,同时VisualC++6.0作为前台开发工具,具有对数据库应用支持全面,访问速度快,占用资源少等优,并且广泛应用于基于数据库应用程序中。
2.红外光谱仪和红外光谱
红外光谱与质谱、核磁共振光谱不同，它是连续的曲线谱，数字化处理困难，因此，尽管在六十年代中期就已出现第一个早期的计算机检索系统，然而，知道最近几十年，出现了使用计算机的傅立叶(Fouricr)变换红外光谱仪后，才有了比较好的红外全光谱谱图信息处理系统。
红外光谱仪可分为色散型红外光谱仪及傅里叶变换红外光谱仪两大类型：①棱镜和光栅光谱仪。属于色散型，它的单色器为棱镜或光栅，属单通道测量。②傅里叶变换红外光谱仪。它是非色散型的，其核心部分是一台双光束干涉仪。当仪器中的动镜移动时，经过干涉仪的两束相干光间的光程差就改变，探测器所测得的光强也随之变化，从而得到干涉图。经过傅里叶变换的数学算后，就可得到入射光的光谱。这种仪器的优点：①多通道测量，使信噪比提高。②光通量高，提高了仪器的灵敏度。③波数值的精确度可达0．01cm-1。④增加动镜移动距离,可使分辨本领提高。⑤工作波段可从可见区延伸到毫米区，可以实现远红外光谱的测定。当前色散型红外光谱仪均采用双光束自动记录仪器。按波数范围、精度和某些功能的不同，一般可分为简易型、中等型、和大型三种。简易型：波数范围一般为4000～650cm-1，分辨串与读数精度较低，功能较少，但易于维护，操作简便。中型：波数范围为4000～400cm．1，分辨率及精度较高，功能也较多(如具备坐标扩大及改善性能等功能)。大型：波数范围为4000～200cm．1，分辨率高，读数精度较好，功能比较齐全，大多均为数字化读数，可与计算机连接
作实时数据处理和控制。红外光波波长位于可见光波和微波波长之间0．75～1000IIm(1um-lOq锄)范围
当一束具有连续波长的红外光通过物质时．其中某些波长的光就要被物质吸
收。物质分子中某个基团的振动频率和红外光的频率一样时，分子就要吸收能量，由原来的基态振动能级跃迁到能量较高的振动能级。将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来，就得到红外光谱图。红外光谱通常以波长(um)或波数(c晡1)为横坐标，百分透过率(1’96)或吸光度(A)为纵坐标记录，以表示吸收强度。透过率T％(PercentTransmitance)愈低，吸光度就愈强，谱带强度就愈大。根据透过率T％，谱带强度就大致分为：很强吸收带(vs，T％90)，宽吸收带用b表示。
3.光谱信息数据建库输入模块
光谱信息数据建库输入模块用于输入各标准光谱图的各种信息数据，包括光谱编号、化学名、商品名、原子数、分子式以及光谱图像，用于建立光谱数据库以供查询。光谱数据库采用MicrosoftAccess软件进行管理。红外光谱信息数据输入的用户界面如图1所示。用户只须键人标准光谱的商品名、化学名、原子数即可，而编号、卷标以及光谱图像文件名均由系统自动生成，分子式则由键人的原子数自行组合而成，从而大大提高用户建库输入的速度和质量。程序的查找、编辑、删除、添加等功能使用户可以方便地对数据库文件进行查阅、删改、增添等操作。用户可利用该模块将本专业的一些常用化合物的标准光谱的信息以及图谱添加进数据库以供日后查询。
4.光谱代码数据库
代码数据文件按判别树结构进行组织，以图谱的最强吸收峰的波数值(四舍五人，精确到十位)为分叉。每个最强峰下的所有图谱数据单独组成一个数据文件，并利用该最强峰的波数值命名。则全部图谱代码条数据分为96个子数据库，组成系统的图谱代码数据库。图谱代码条数据以随机文件的方式储存，每两条图谱数据占据随机文件的一个记录段，共128bytes。系统设计有光谱代码数据库维护程序，可以让用户方便地对数据库中的代码条进行查阅、删改，用户也可以增添本专业的光谱的代码条和谱图，供日后检索比较用。
在现代化学中，质谱，红外光谱，核磁，紫外光谱，统称四大光谱，是公认的最重要的现代有机结构分析技术。红外吸收对测试样品的要求低，固体(包括薄膜、粉末)、液体(包括溶液)、气体等样品都可测得其红外吸收光谱，红外光谱被称为化合物的指纹，由于有机物结构差别很大，它们的红外光谱也千姿百态，尽管理论计算可以得出化合物的红外光谱，但是计算谱与实验谱存在较大的差异，化学家仍然使用实验谱进行结构鉴定，因而红外光谱技术的应用十分普及。
5.光谱数据库的实现
光谱库是存储各类地物的数据库。地面或大气光谱库的建立对于成像光谱仪
的应用来说是十分重要的，也是十分费时和费力的。一旦建立了光谱库，我们就能够从图像立方体中提取出光谱曲线并根据其光谱特性与光谱库中检索到的类似的光谱做匹配处理，找到最接近的光谱，达到像元分类的目的;同时也为地物光谱重建及重建光谱的比较分析提供了依据。光谱库资料来自实验室或现场光谱测量数据，这些数据应折算到某成像光谱仪的特定波段(光谱重采样)。美国
USGS(国家地质调查局)和
JPL(NASA)有内容丰富的光谱库。此外，成像光谱仪或地面光谱仪可以用于测量地面或大气光谱，可以丰富波谱库。
VC++是可视化、面向对象的开发工具，其具有逻辑概念深刻清楚，结构井然，与Windows编程结合紧密的特点。在VC++，Delphi，VB几种开发平台中VC++是最灵活，功能最强大的，也是最难用好的。VC++特别适宜编写系统软件，大型的对数据实时性和稳定性要求高控制软件。开放式数据库连接(ODBC)是一个调用级接口，VC++等通过ODBC数据源，与SQL、Access等数据库通信，可开发用数据库存储各种数据表格的第三方数据库管理系统。SQLServer2000是中型数据库，满足中小型企业对数据与信息的存储要求。
篇四：光谱数据库的意义
篇五：光谱数据库的意义
光谱信息数据库的建立研究
【摘要】光谱库是存储各类地物的数据库。地面或大气光谱库的建立对于成像光谱仪的应用来说是十分重要的，也是十分费时和费力的。一旦建立了光谱库，我们就能够从图像立方体中提取出光谱曲线并根据其光谱特性与光谱库中检索到的类似的光谱做匹配处理，找到最接近的光谱，达到像元分类的目的;同时也为地物光谱重建及重建光谱的比较分析提供了依据。本文就光谱库的建立引入数据库技术进行了分析和研究。
【关键字】数据库技术；红外光谱仪；红外光谱仪数据库的设计。
1.数据库技术概述
数据库技术是现代计算机技术中的一个重要的组成部分、是人们处理数据的有效的工具。
计算机的应用技术也已从用户模式逐步向客户机/服务器网络模式发展，企事业单位对于一些数据库资源共享、数据的集中处理与分布式处理要求越来越高，而Microsoft的SQLServer作为一个优秀的大型关系型数据库管理系统(DBMS),已成为许多数据库应用程序首选的数据存储和检索的后台支持,同时VisualC++6.0作为前台开发工具,具有对数据库应用支持全面,访问速度快,占用资源少等优,并且广泛应用于基于数据库应用程序中。
2.红外光谱仪和红外光谱
红外光谱与质谱、核磁共振光谱不同，它是连续的曲线谱，数字化处理困难，因此，尽管在六十年代中期就已出现第一个早期的计算机检索系统，然而，知道最近几十年，出现了使用计算机的傅立叶(Fouricr)变换红外光谱仪后，才有了比较好的红外全光谱谱图信息处理系统。
红外光谱仪可分为色散型红外光谱仪及傅里叶变换红外光谱仪两大类型：①棱镜和光栅光谱仪。属于色散型，它的单色器为棱镜或光栅，属单通道测量。②傅里叶变换红外光谱仪。它是非色散型的，其核心部分是一台双光束干涉仪。当仪器中的动镜移动时，经过干涉仪的两束相干光间的光程差就改变，探测器所测得的光强也随之变化，从而得到干涉图。经过傅里叶变换的数学算后，就可得到入射光的光谱。这种仪器的优点：①多通道测量，使信噪比提高。②光通量高，提高了仪器的灵敏度。③波数值的精确度可达0．01cm-1。④增加动镜移动距离,可使分辨本领提高。⑤工作波段可从可见区延伸到毫米区，可以实现远红外光谱的测定。当前色散型红外光谱仪均采用双光束自动记录仪器。按波数范围、精度和某些功能的不同，一般可分为简易型、中等型、和大型三种。简易型：波数范围一般为4000～650cm-1，分辨串与读数精度较低，功能较少，但易于维护，操作简便。中型：波数范围为4000～400cm．1，分辨率及精度较高，功能也较多(如具备坐标扩大及改善性能等功能)。大型：波数范围为4000～200cm．1，分辨率高，读数精度较好，功能比较齐全，大多均为数字化读数，可与计算机连接
篇六：光谱数据库的意义
第20卷
第4期2008年12月文章编号:1004-5929(2008)04-0359-04光
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报THEJOURNALOFLIGHTSCATTERINGVol12No14Dec12008拉曼光谱数据库及信息查询系统董
鹍,王锭笙,段云彪,周小芳,赵金涛,司民真,梁二军,方
炎,张鹏翔(11昆明理工大学光电子研究所,昆明
650051;21郑州大学物理系,郑州
450001;31首都师范大学物理系,北京
100037;41杭州电子工业学院物理系,杭州
310037;51楚雄师范物理系,楚雄
675000)111145231摘
要:随着拉曼光谱议的不断发展,尤其是便携式拉曼光谱仪的普及,与其配套的各种拉曼数据库的建立是十分重要的。目前大多数实验室都依赖进口仪器及其相应的数据库。因此建立我国自己的拉曼数据库具有重要的意义。本文采用目前最先进的数据库软件平台,构建了大型拉曼光谱数据库。本数据库包括宝玉石及其填充物、原生矿物、毒品,农药,打印复印墨迹、化学药剂等数个子数据库,总计有数千条图谱及数据信息。可以通过中文名称、英文名称、化学式、特征峰等多种方式进行查询。系统具有智能化的信息查询模块,并且支持模糊查询。根据最强的三个特征峰值进行搜索,是其区别其他数据库的显著特点。在特征峰搜索模式中,通过依次输入拉曼图谱中的最强特征峰值,经过几次比对和确认可以显示出满足搜索条件的图谱,最终逼近真实结果。操作人员只需经过简单的培训,使用较低硬件配置的计算机,就能够在几秒钟内根据实际测得拉曼图谱,从数据库中查找出与其匹配的信息,从而快速准确的鉴定出其构成与或所属矿物。本数据库在功能上可以不断扩展,包含的数据信息可以不断扩充。该数据库可广泛应用于公安法学,宝玉石真伪,化学分析等各种物相鉴定领域。关键词:拉曼光谱;拉曼光谱数据库;物质鉴定中图分类法:TP392文献标示码:ATheDatabaseofRamanSpectrumandInformationSearchSystemDOGNKun,WANGDing-sheng,DUANYun-biao,ZHOUXiao-fang,ZHAOJin-tao,SIMing-zheng,LIANGEr-jun,FANGYang,ZHANGPeng-xiang(11KunMingscienceandtechnologyUniversity,iampe,Kunming650051,China;21ZhengZhouUniversity,PhysicsDepartment,Zhengzhou450001,China;31CapitalNormalUniversity,PhysicsDepartment,Beijing100037,China;41HangZhouelectricalindustrycollege,PhysicsDepartment,Hangzhou310037,China;51PhysicsDepartmentofchuxiongTeachers"college,Chuxiong675000,China)Abstract:WiththedevelopmentofRamanspectrumequipmen,tespeciallywiththepopularizationofportableRamanspectrumequipment1Thedatabasewiththeseequipmentbecomesveryimpor-tant1NowmostlabsofChinahavetoimportRamanequipmentsanddatabaseformaboard1Soits"veryimportanttobuildourdatabasewhichbelongtoChina1WeuseadvanceddatabasesoftwareprogrammestobuildTheRamanspectrumdatabases1Thedatabaseshavecollectednearlyfive收稿日期:2007-06-30作者简介:董鹍,昆明理工大学在读博士,E-mai:ldongkun3000@yahoo1com1cn通讯作者:张鹏翔1E-mai:lpxzhang@hotmai.lcom452311111360光
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第20卷hundredsspeciesofgems,mineralsandfiller,drugs,pesticideandsoon1ItincludesthousandsofdifferentRamanspectrumandrelatedinformation1Severalindexmethodssuchasthechinesename,englishname,chemicalformulaandotherkeywordswereusedforsearching,comparingandidentifyingofthemeasuredorunknowniterms1Ithasintelligentprogramtosupportfuzzysearch。Incharacteristicpeakssearchmode,Onecanenterthethreemoststrongpeakstogetthesearchresult1Itonlycostseveralsecondstofindoutwhichinformationinthedatabaseismatchedwiththeramanspectrumyouhavemeasured,Theoperatorneedn"tbeexpertandthecomputerneednt"beveryexpensivethenyoucanidentifythecompositionofthemineralandwhichspeciesitbelongto1Thefunctionofthedatabasecanbeenhance,andthedatainformationcanbeaddedintothdatabase1Thedatabasecanbeusedwidelyinjurisprudence,gemsindentify,chemico-an-alyticetc1Keywords:Ramanspectrum;thedadabaseofRamanspectrum;materialindentify1引言拉曼光谱分析在物质成分鉴定和分子结构分析方面具有不可替代的作用。与传统分析检测方法相比(如显微镜观察、测硬度、测折光率、X光、红外光谱等),具有快速、准确、无损、微区分析等特点。在物质鉴定和化学分析方面具有重要的作用。随着技术的发展,小型化的便携式拉曼仪器逐渐普及,智能化的操作界面使得非专业人员也可以操作、使用仪器;因此建立与其配套的各种拉曼数据库是十分迫切和必要的。目前拉曼检测技术已经十分成熟,但是其配套的软件系统,尤其是在数据库应用方面还很不完善。我们可以通过拉曼光谱仪快速、简便的测出某未知样品拉曼图谱,但是对所得图谱的分析就要相对复杂的多。一般需要具有专业理论知识的人,凭借积累的经验或是通过复杂的分析计算,才能对该未知样品进行判别、鉴定。在易用性、准确性和工作效率方面存在着严重的不足。基于数据库智能检索系统开发的拉曼数据库,类似于X射线衍射峰的标准卡片检索,可以快速准确的在数据库中搜索出与测试样品匹配的拉曼特征峰数据及图谱信息。该数据库目前包括珠宝玉石及其填充物、原生矿物、毒[2][3][4]品,农药,书画墨迹、化学药剂等数个子数据库,并且不需要太多的专业知识就可以轻松使用和操作,适用于科学研究、宝玉石鉴定、公安法学等多个方面。[1]2国内外拉曼数据库的应用软件研究美国Galactic公司(既现今美国Thermo公司)在拉曼光谱的应用软件开发上起步最早,GRAMS/32就是由其推出的。早在Windows95时代GRAMS/32就已经发展到了310版,在这一版本中就已经具有数据库搜索功能。但是由于当时的数据库软件平台的功能限制,使得其实际应用十分不便。目前Thermo公司最新推出的GRAMS是810版,在这一版中采用最新的图谱识别引擎,可以直接通过拉曼图谱文件(SPC格式的文件)在数据库中进行检索比对[5]。但是由于在实际测量中所得拉曼图谱的特征峰值情况比较复杂,所以通过图谱曲线搜索方式所得的结果要么往往范围过大,要么会将有用信息排除在外。具有一定的缺陷。我国在拉曼光谱研究领域已经有几十年的发展历史了,这期间培养出了一大批拉曼光谱学的专家学者,但是我们在拉曼检测仪器和应用软件方面还是一片空白。我国至今还没有一个具有国家标准级别的拉曼数据库。而美国、英国等发达国家,早已建立了诸如宝石矿物数据库,化学药品数据库,毒品农药数据库等几十个拉曼数据库。这些数据库少的只有几十张图谱,多的有近两千张图谱,由不同的研究机构提供,最后整合在一起,形成一个庞大的拉曼数据库。张鹏翔等人在中国物理学会光散射专业委员会的倡导下,曾多次提出建立拉曼光谱数据库的构想[6],但因种种原因,均未落实。他与梁二军等人提出的5一种宝石矿物的拉曼识别法6已
第4期董鹍:拉曼光谱数据库及信息查询系统361经获得国家专利。并且由梁二军主持构建了我国第一个拉曼数据库系统(由PowerBuild610编写)。由于当时的限制,该数据库在功能上不是很完善,使用起来也不是很方便;但其为今后新版数据库的开发制作提供了极高的参考价值。Fig11ThemaininterfaceoftheRamanSpectrumDatabase3基于MicrosoftFoxpro910的拉曼数据库本数据库由MicrosoftFoxpro910创建[7]。无须网络支持即可单机运行。其主界面如图1所示。户习惯。选择/特征峰搜索0时,首先输入拉曼图谱-1中最强峰的波数值,如翡翠的1040(单位cm)特征峰,输入/10400(单位cm)即可(如果输入的数据含有小数系统将自动取整),系统将搜索到/霓石0、/石榴石0、/翡翠0、/绿松石0等结果。再次在搜索框内输入翡翠的次强峰波数值,如/7000(单位cm),点/在结果中搜索0马上可以过滤掉其它不符合条件的结果,从而定位到翡翠这一单一结果上。当然对于其它物质或是特征峰多而复杂的情况,只要多次搜索即可得出结果。该搜索引擎已经验证其适用性。通过/选择误差值0选项,可以调整搜索结果的范围。如但您选择误差值为/20(单位-1-1cm)时,搜索波数满足/10400(单位cm)条件的结果,系统将波数在1038~1042(单位-1cm)范围内的内的结果列出,若选择误差值为-10(单位cm),则精确比对波数满足/10400(单位cm)精确值的结果。用户自定义功能:自然界的物质多种多样,目前本数据库还不能含盖所有的方面,用户自定-1-1-1主界面由左到右依次为,/选择搜索方式0下拉框/选择误差值范围0下拉框,/搜索框0,/搜索全部0按钮,/在结果中搜索0按钮,/清空结果0按钮,/打印0按钮。首先点击/选择搜索方式0下拉框,可以选择搜索模式,比如:/显示全部数据0,/按照序号搜索0,/按照中文名称搜索0,/按照英文名称搜索0,/按照化学式搜索0,/特征峰搜索0。当您选择/按照中、英文名称搜索0时,只要在搜索框中输入您要查询的中文或英文名称即可在/搜索结果列表区0显示其特征峰值的列表数据,用鼠标选中一条数据将在/拉曼图谱显示区0显示其所对应的拉曼图谱。点击/打印0按钮即可打印输出数据。系统支持智能模糊搜索功能,比如当您选择/英文名称搜索0时,您不需要输入一个英文单词的全称比如翡翠/jadeite0,你只要输入/jad0或者/JAD0或者/Jad0其中任意一种形式即可搜索出结果。同理当您选择/中文名称搜索0时,您只要输入一个/玉0字即可列出/刚玉0、/软玉0、/黄玉0、/玉髓0等结果。特别符合中国用
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第20卷义模块允许用户自己输入新测样品的拉曼数据(如:新的药品),其中包括特征峰数据表格,和拉曼图谱。新添加的信息会包含在已有的数据库中,能够在搜索结果中显示,这为构建我国自己的大型拉曼数据库提供了平台。如图2所示。Fig12TheUser-definedinterfaces4结论
本文基于目前先进的数据库软件技术,建立了我国自己的拉曼光谱数据库。该数据库包含珠宝玉石及其填充物、原生矿物[8](2):136-1401[4]
AlessandraPerard,ietal1Micro-Ramanspectrosco-pyforstandardandinsitucharacterisationofpaintingmaterials[J]1JournalofCulturalHeritage,2000,1:269-2721[5]
SteveLowry,DaveDalrymple1IntegratingaRamanMicroscopeintotheWorkflowofaHigh-Through-putCrystallizationLaboratory[J]1JournaloftheAs-sociationforLaboratoryAutomation,2006,11(2):75-841[6]
张鹏翔1拉曼和表面增强拉曼的原理及应用[J]1昆明理工大学学报(理工版),2006,31(12):11-161[7]
方智慧,彭风鸣,黄永友,等1VisualFoxPro810程序员手册[M]1科学出版社,2004,2-101[8]
WilliamsKPJ,NelsonJ,DyerS1TheRenishawRa-mandatabaseofgemologicalandmineralogicalmate-rials[Z]119971[9]
DebskaB,Guzowska-swiderB1Searchingforregu-laritiesinaRamanspectraldatabase[J]1JournalofMolecularStructure,2005,744-747:861-8661、毒品,农药,打印复印墨迹、化学药剂等数个子数据库。该数据库操作简单,快捷易用。操作人员无须具备十分专业的知识即可操作使用。该系统相比国外公司的网络数据库,具有无须联网,即可单机运行的特点。结合小型便携式拉曼仪器可以广泛的应用于宝玉石鉴定,毒品查缴等领域。并且其在功能上可以不断的扩展,所包含的数据信息可以不断扩充。参考文献:[1]
祖恩东,陈大鹏1一些天然、合成及仿造宝石的显微拉曼光谱鉴别[J]1光散射学报,2002,14(2):63-681[2]
赵金涛,徐存英1痕迹走私海洛因显微拉曼测试分析[J]1光谱学与光谱分析,2002,22(4):588-5901[3]
张鹏翔,周小芳,方炎1两种激发波长下蔬菜水果的拉曼光谱对比研究[J]1光散射学报,2004,16[9]
篇七：光谱数据库的意义
光谱数据库HITRAN的使??法本?介绍两种使??法：1.使?HITRANonline?站直接挑选??所需要的数据2.使?HITRAN官?所提供的python接?去远程下载数据废话不多说，直接开始第?种：通过?页在线的?式挑选所需要的数据，此次以“基于光声光谱峰?积的微量?炔?体定量检测”这篇?章中所挑选的波段为例，?中所选的数据是?炔?体位于v1+v3泛频吸收谱带P?1529.18nm处的吸收谱线作为光声光谱定量分析检测研究对象1.?先登陆HITRAN的官?（?址：www.hitran.org）2.挑选所需数据我们所需数据?般为Line-by-line中的数据
3.挑选?炔数据
向下滑动进度条，找到?炔分?的选项
在挑选好数据后，右上?的按钮会变绿，点击即可4.是否选择同位素（?般不选）5.选择波长范围可以直接在Vmin和Vmax栏?输?需要的波长范围，也可以进?左上?的3b绿?按钮进?选择，此处我们进?3b按钮选择，这?包含多个?章所述的v1+v3波段，但是我们要选择合适的哪?个
6.准备输出数据这是我们所需要的波长和强度点击上上个图?的右上?的绿?按钮，得出谱图如下所?
当我们选择的数据少于1000?的时候，会在?成的谱图下?展?出我们所选择的数据
如果我们需要这些数据，我们可以在下?图?所?的地?下载也可以在?页上显?查看。第?种结束下?开始第?种获取?式的介绍第?种需要?到python语?，但是很简单，具体如下1.下载官?所提供的python包选择DataAccess下?的HAPI选项点击下载hapi.pyV.1.1.0.9.下载后将这个python包?pycharm打开，然后在同路径下新建?个pythonfile?件进?所需数据的下载此处我们新建名为data的pythonfile?件，只需简单的三?代码就可以下载我们需要的?炔数据了，截图如下
下载后，在你所设置的默认下载路径的?件夹中会有如下?件后缀为data的为下载的数据，后缀为header的为每列数据的头?件，即每列数据的含义下载的数据可以?记事本打开，打开后如下所?对应的还有头?件，即每列数据的含义
当然，通过HAPI接?下载数据，也可以下载具体的某列或者某?列数据，相关的操作只需要在fetch("c2h2",1,1,6400,6600)#设置下载数据的波段范围这句代码的括号?加上需要下载的数据，具体操作以后再来更新，此处先给出参考的论?链接
篇八：光谱数据库的意义
高光谱背景知识介绍
一
光谱怎么作用
:
组成物质的分子、原子的种类及其排列方式决定了该物质区别于其它物质的本质特征。当电磁波入射到物质表面，物质内部的电子跃迁，原子、分子的震动、转动等作用使物质在特定的波长形成特有的吸收和反射特征，根据这个吸收或者反射的光谱，就可以反映出物质的组成成分与结构的差异。不同的物质，光谱不同，特定的物质有特定的光谱，这是研究的方向，也是得出结论的根据。
二
高光谱遥感：
概念：
所谓高光谱遥感，即高光谱分辨率遥感，指利用很多很窄的电磁波波段（通常<10nm）从感兴趣的物体获取有关数据。高光谱图像是由成像光谱仪获取的，成像光谱仪为每个像元提供数十至数百个窄波段光谱信息，产生一条完整而连续的光谱曲线。它使本来在宽波段遥感中不可探测的物质，在高光谱中能被探测。
特点：高光谱遥感具有以下特点：
⑴
波段多。成像光谱仪在可见光和近红外光谱区内有数十甚至数百个波段。
⑵
光谱分辨率高。成像光谱仪采样的间隔小，一般为
10nm左右。精细的光谱分辨率反映了地物光谱的细微特征。
⑶
数据量大。随着波段数的增加，数据量呈指数增加。
⑷
信息冗余增加。由于相邻波段的相关性高，信息冗余度增加。
⑸
可提供空间域信息和光谱域信息，即“图谱合一”，并且由成像光谱仪得到的光谱曲线可以与地面实测的同类地物光谱曲线相类比。
高光谱数据可表示为高光谱数据立方体，是三维数据结构。高光谱数据可视为三维图像，在普通二维图像之外又多了一维光谱信息。其空间图像为描述地表二维空间特征，其光谱维揭示了图像每一像元的光谱曲线特征，由此实现了遥感数据图像维与光谱维信息的有机融合。
(1)空间图像维：在空间图像维，高光谱数据与一般的图像相似。
(2)光谱维：从高光谱图像的每一个像元中可获得一个“连续”的光谱曲线。
采用基于光谱数据库的“光、谱匹配”技术，可以实现识别地物的目的。同时大多数地物都具有典型的光谱波形特征，尤其是光谱吸收特征。这些特征与地物的化学成分是密切相关的。
难点：高光谱图像处理技术面临的主要难点有:
（1）数据量大
（2）加性噪声
（3）混合像素点
（4）从地物目标到图像的光谱响应的机理和作用过程非常复杂，即使是同一种材料，其光谱表现通常也有很大的差异，即存在所谓“同物异谱”和“同谱异物”的现象。
意义：高光谱图像处理意义在于：这一技术将确定物质或地物性质的光谱与揭示其空间和几何关系的图像革命性地结合在一起，而许多物质的特征往往表现在一些狭窄的光谱范围
内，高光谱遥感实现了捕获地物的光谱特征同时又不失其整体形态及其与周围地物的关系。高光谱技术产生的一组图像所提供的丰富信息可以显著地提高分析的质量、细节性、可靠性以及可信度。
三
高光谱发展程度
1．高光谱数据处理技术的发展程度
（1）基于纯像元的分析方法
①基于光谱特征的分析方法。基于光谱特征的分析方法主要从地物光谱特征上出发，表征地物的特征光谱区间和参数。这一方法通过对比分析地面实测的地物光谱曲线来区分地物。“光谱匹配”是利用成像光谱仪探测数据进行地物分析的主要方法之一。
②基于统计模型的分类方法。基于统计模型的分类方法
主要是对高光谱数据样本的总体特征进行统计分析。对样本
采样点统计分布特征的分析可以帮助识别不同的目标物。
（2）基于混合像元的分析
由于传感器空间分辨率的限制以及地物的复杂多样性，遥感影像中的像元大多数都是几种地物的混合体，而它的光谱特征也就成了几种地物光谱特征的混合体。
2．高光谱应用的发展程度
（1）在地质方面的应用
在地质方面主要利用其探测岩石和矿物的吸收、反射等诊断性特征，从而进行岩石矿物的分类、填图和矿产勘查。
（2）在植被检测中的应用
通过对来源不同的植被高光谱遥感数据采取相应的技术处理后，可将其用于植被参数估算与分析，植被长势监测以及估产。
（3）在农业中的应用
高光谱在农业中的应用，主要表现在快速、精确地获取作物生长状态以及环境胁迫的各种信息，从而相应调整投入物资的投入量，达到减少浪费，增加产量，保护农业资源和环境质量的目的。
（4）在大气和环境方面的应用
大气中的分子和粒子成分在太阳反射光谱中有强烈反应，这些成分包括水汽、二氧化碳、氧气、臭氧、云和气溶胶等。传统宽波段遥感方法无法识别出由于大气成分的变化而引起的光谱差异，而波段很窄的高光谱则能够识别出这种光谱差异。高光谱遥感可以对人们周围的生态环境情况做出
定量的分析（环境污染）；用来探测危险环境因素（精确识别危险废矿物，编制特殊蚀变矿物分布图，评价野火的危险等级，识别和探测燃烧区域等）。
目前主要应用于地质、植被调查、农业、环境、军事等领域。
