土壤pH值和全钾含量高光谱反演方法比较

发布时间：2024-04-25 20:45

　　为了预测土壤pH值和全钾含量,采集111个土壤样本的高光谱信息,采用小波变换后去包络的方法对原始光谱信息进行预处理,利用相关性分析法选择土壤光谱特征波段,进行偏最小二乘法回归(PLSR)、主成分分析回归(PCR)、支持向量回归(SVR)3种方法的土壤pH值和全钾含量高光谱反演精度的比较研究。结果显示,在水稻土和紫色土全钾含量和水稻土pH值的反演中,SVR方法都取得了比PLSR方法和PCR方法更好的反演效果。在紫色土pH值反演中,PLSR方法和PCR方法反演效果均优于SVR方法。比较不同类型土壤和不同土壤参数的反演效果发现,水稻土土壤pH值和全钾含量的反演效果均强于紫色土,全钾含量的反演效果优于pH值。本研究结果说明高光谱快速反演土壤pH值和全钾含量具有可行性。

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【部分图文】：

图1土壤采样点分布图

对研究区域内的耕地土壤进行多点混合采样,如图1,共采集紫色土和水稻土土壤样本111个。采集的土壤样本依次进行编号,带回实验室自然风干、碾碎,除去土壤中的杂质,然后过100目尼龙筛混合均匀。每个土壤样本分成2份,分别用于实验室化学分析测定土样中的pH值、全钾含量以及光谱测量。pH采....

图2土壤光谱原始反射率

FieldSpecProFR野外光谱仪测定不同波段使用的探测元件不同,可能造成光谱的测量偏差,在光谱分析仪器上对原始光谱进行断点拟合[12],边缘波段350～399nm和2450～2500nm2段数据受外界噪音影响较大,将其剔除[13](图2)。保留其余波段(400....

图3预处理后光谱反射率

图2土壤光谱原始反射率1.4建模方法及精度评价指标

图4预处理后的光谱反射率与水稻土土壤pH值的相关系数

水稻土全钾含量与预处理后的光谱反射率的相关系数范围为-0.671～0.576(图6)。541nm波段的反射率与水稻土土壤全钾含量表现出了最强的负相关,其相关系数值为-0.671。紫色土全钾含量与预处理后光谱反射率的相关系数范围为-0.727～0.494(图7),最大相关系数绝对....

本文编号：3964229