基于光谱技术建立的多元校正模型通常条件下只适用于同一台仪器、 相同的测试条件及同批次或同类别的样品。 在仪器、 测试环境、 样品发生变化后, 已建光谱模型不再适配, 需要进行模型转移。 模型转移是限制光谱技术推广应用的关键技术瓶颈, 模型转移是否成功直接影响到可见-近红外光谱技术的推广应用, 为此, 综述了其研究现状, 并探讨了其未来发展方向。 首先, 将模型转移问题分成了两类: 第一类是相同样品在不同仪器或不同测试环境（不同温度/不同湿度）等条件下产生的模型不适配问题; 第二类是不同批次、 不同物理形态、 不同种类间产生的模型不适配问题。 这两类问题性质不同, 解决第一类模型转移, 能够保证同源样品的准确性和稳定性; 解决第二类, 能够实现光谱模型在不同样品间的自动传递和匹配应用。 然后, 梳理了常用的模型转移算法并进行了分类, 包括模型更新、 基于光谱校正算法、 基于结果校正算法等, 并列举了每个类别的模型转移算法的应用。 模型更新是一种重新计算模型系数最直接的方法, 通过扩展和调整模型来满足新的变化; 基于光谱校正算法是通过算法计算转移矩阵, 实现对光谱的校正; 基于结果校正算法是通过算法计算预测结果和实际结果系数, 从而实现预测结果的校正。 最后, 指出未来应着重研究第二类模型转移问题, 并且要寻找能够实现机器自动校正的模型转移, 从根本上解决模型转移这一限制光谱速测应用的主要技术瓶颈。

目前由于部分电站锅炉所用到的燃煤大多为配煤, 在有些情况下, 其复杂的物理化学特性导致难以获得高精确度的常规近红外定量分析模型, 这给电煤发热量的在线检测带来了一定困难。 针对该问题, 深入研究了电煤近红外光谱时域和频域特征, 提出一种能够通过全局优化策略自动在频域内建立最优近红外定量分析模型的新方法—频域自适应分析法。 该方法首先将时域近红外光谱通过快速傅里叶变换转换为频域近红外信号; 然后采用有效光谱能量率得到合适的频域信息范围; 接着根据近红外光谱频域下的相关系数谱图、 方差谱图以及谐波在频域中的坐标合理构建了频域信息量评价参数, 利用该参数对模型输入变量的种群位置进行初始化; 最后采用频域分区搜索和综合性能评价函数得到最佳建模方案。 与此同时, 结合电煤煤粉近红外图谱的特性, 并以其发热量为待测目标对该方法进行了验证, 取得相对较好实验效果, 与传统方法主成分回归、 偏最小二乘回归、 反向传播神经网络以及基于遗传算法的偏最小二乘回归和支持向量机回归相比, 该方法预测精度更高, 并且有效避免了频域随机搜索潜在的过拟合和虚假有效模型的弊端, 具有良好的应用前景。 此外, 该方法也可推广用于其他类型的光谱定量分析。

采用紫外吸光法采集浓度范围1～25 mg·L-1的邻苯二甲酸氢钾配置的标准液图谱, 对光谱进行不同的预处理后运用偏最小二乘法建立紫外吸光光谱下的COD定量分析模型, 并对所建模型进行了浊度、 pH值的影响分析。 结果显示采用平滑一阶导数预处理方法, 内部交叉验证均方根RMSECV值为0.122 27, 主成份数为4, 预测模型的平方相关系数r为0.999 8, 预测相对误差在0.03％～1.7％的范围内; 对0～100 NTU不同浊度的溶液, 应用所建模型补偿后相对标准偏差RSD达到2.3%; pH在3～10变化时, 影响可以忽略。

研究利用近红外光谱分析方法进行模拟复杂混合溢油源的定量分析问题。 选取汽油、 柴油、 煤油三种轻质石油类产品, 按照不同浓度比例配置成40个模拟混合溢油样本, 利用傅里叶变换近红外光谱仪采集其在4 000～12 000 cm-1谱区范围内的近红外光谱; 采用不同预处理方法, 利用偏最小二乘算法建立混合溢油样本三组分各自的浓度定量模型。 汽油、 柴油和煤油的最优预处理方法均为二阶导数方法, 分别在8 501.3～7 999.8 cm-1, 6 102.1～4 597.8 cm-1, 6 549.5～4 597.8 cm-1, 7 999.8～7 498.4 cm-1和6 102.1～4 597.8 cm-1谱区范围内, 预测模型的决定系数R2分别为0.998 2, 0.990 2和0.993 6; RMSEP值分别为0.474 7, 0.936 1和1.013 1; RPD值分别为25.126 9, 10.517 3和13.072 0。 实验结果表明: 利用近红外光谱分析技术结合化学计量学方法能够定量确定模拟混合溢油样本中各组分的浓度, 为海洋复杂溢油源的定量检测与分析提供有效手段。

化学需氧量(COD)是表征水体中有机物污染程度的一个综合性指标。 基于光电检测技术发展起来的红外透射法和紫外吸光度法相较于传统湿化学法有着精度高, 速度快, 非接触, 无二次污染等优点。 以邻苯二甲酸氢钾配置的标准液为实验对象, 分别采用近红外透射法和紫外吸光法采集标准液的近红外光谱和紫光吸光度光谱, 对光谱进行不同的预处理后运用偏最小二乘法建立红外透射光谱和紫外吸光光谱下的COD定量分析模型。 对实验结果进行数据分析后结果显示两种方法均可用于测量COD, 紫外吸光法比红外透射法有更高的相关度, 但是预测精度却不如后者。