有机质与含水量对土壤高光谱的交互影响及其估测模型

发布时间：2023-11-04 14:34

　　水分是维持植物正常生理功能和保证生命活动的重要条件之一,有机质是土壤的重要组成部分,对农作物的生长发育、土壤肥力的保持具有重要的现实意义。传统的土壤水与有机质测定方法以烘干称重法、实验室化学测定法为主要手段,虽然精度较高,但费时费力,代表性差。高光谱遥感技术具有实时、高效的特点,并且波段多、数据量大,可得到地物的详细光谱特征,对农田的高效管理具有重要的现实意义。本研究以山东省泰安市为研究区,将采集的90个棕壤土样作为研究对象,利用分组分析法、相关分析法以及有交互作用的双因素方差分析法定性及定量的分析了水与有机质对土壤原始光谱以及变换光谱的作用规律,并基于该规律选取反演有机质的特征因子,采用BP神经网络、多元逐步回归及偏最小二乘回归的方法建立土壤有机质含量高光谱估测模型,验证了依据两者交互作用规律选取的特征因子可有效提高光谱估测模型的精度。主要研究内容及结论如下:(1)探讨了棕壤中水分及有机质对高光谱的作用及交互作用规律根据实验数据将土壤样本分为9组,分析组分光谱特性;利用相关分析法分析水分、有机质与土壤光谱的相关性规律;利用双因素方差分析法讨论当土壤含水量或有机质含量发生改变时,光谱反...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 土壤含水量光谱特性研究
        1.2.2 土壤有机质光谱特性研究
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 数据获取与光谱预处理
    2.1 研究区概况
    2.2 数据获取
    2.3 光谱预处理
    2.4 本章小结
3 水与有机质对土壤光谱的作用规律
    3.1 水、有机质的组分光谱特性
    3.2 水、有机质与光谱反射率的相关性
        3.2.1 水、有机质与原始光谱的相关性
        3.2.2 水、有机质与变换光谱的相关性
    3.3 水、有机质对土壤光谱的定量作用
    3.4 本章小结
4 土壤有机质高光谱估测
    4.1 反演因子选取
        4.1.1 基于极大相关性原则的反演因子选取
        4.1.2 基于水与有机质交互作用的反演因子选取
    4.2 土壤有机质光谱估测方法
        4.2.1 BP神经网络
        4.2.2 多元逐步回归
        4.2.3 偏最小二乘回归
    4.3 土壤有机质光谱估测结果
        4.3.1 BP神经网络模型结果
        4.3.2 多元逐步回归模型结果
        4.3.3 偏最小二乘回归模型结果
        4.3.4 模型对比分析
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表论文与参加的项目



本文编号：3860490