基于人工神经网络的土壤有机质含量高光谱反演

发布时间：2017-10-04 18:49

  本文关键词：基于人工神经网络的土壤有机质含量高光谱反演

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【摘要】：研究了土壤有机质含量与土壤高光谱之间的关系,在对原始光谱进行了预处理分析后,运用多元线性逐步回归法(MLSR)和人工神经网络法(ANN)建立了土壤有机质含量的反演模型,并对模型进行了验证。结果表明:人工神经网络所建立的反演模型普遍优于回归模型,网络集成模型优于单个BP网络模型,网络集成是提高反演模型准确性与稳定性的有效途径。网络集成模型为最优模型,总均方根误差为1.31,可以用于土壤有机质含量的快速测算。
【作者单位】： 南京信息工程大学遥感学院;中国科学院南京土壤研究所;
【关键词】： 高光谱 土壤有机质 逐步回归 神经网络
【基金】：国家重点基础研究发展规划项目(G20000779) 国家自然科学基金重大项目(30590381) 江苏省青蓝工程资助
【分类号】：S153.6
【正文快照】： 土壤有机质(5011。rgani。matter，，SOM)不仅能够提供作物所需的养分，同时对土壤结构的形成、物理性状的改善有重要作用，土壤有机质含量的多少是衡量土壤肥力的一个重要指标。传统的土壤养分化学测定方法由于耗时、费力等问题已不能满足现代农业发展的需要，而高光谱遥感凭

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 李伟;张书慧;张倩;董朝闻;张守勤;;近红外光谱法快速测定土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量[J];农业工程学报;2007年01期

2 徐彬彬,戴昌达;南疆土壤光谱反射特性与有机质含量的相关分析[J];科学通报;1980年06期

3 彭杰;张杨珠;周清;刘香伶;周卫军;;去除有机质对土壤光谱特性的影响[J];土壤;2006年04期

4 徐彬彬;土壤剖面的反射光谱研究[J];土壤;2000年06期

5 彭玉魁,张建新,何绪生,卢恩双;土壤水分、有机质和总氮含量的近红外光谱分析研究[J];土壤学报;1998年04期

6 周清,周斌,张杨珠,王人潮;成土母质对水稻土高光谱特性及其有机质含量光谱参数模型影响的初步研究[J];土壤学报;2004年06期

7 刘焕军;张柏;赵军;张兴义;宋开山;王宗明;段洪涛;;黑土有机质含量高光谱模型研究[J];土壤学报;2007年01期

8 徐永明;蔺启忠;王璐;黄秀华;;基于高分辨率反射光谱的土壤营养元素估算模型[J];土壤学报;2006年05期

9 沙晋明,陈鹏程,陈松林;土壤有机质光谱响应特性研究[J];水土保持研究;2003年02期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 周广柱;杨立新;王翊安;;营口地区公路路肩土壤含盐量的调查与分析[J];安徽农业科学;2006年09期

2 杨克;华璀;童新华;;3S技术在农用地分等中的应用——以广西紫金县为例[J];安徽农业科学;2007年05期

3 徐永明,蔺启忠,黄秀华,沈艳,王璐;利用可见光/近红外反射光谱估算土壤总氮含量的实验研究[J];地理与地理信息科学;2005年01期

4 张文娟,王绍强,常华,于贵瑞;遥感在土壤碳储量估算中的应用[J];地理科学进展;2005年03期

5 曹干;现代近红外光谱分析技术在农业研究中的应用[J];广东农业科学;2004年S1期

6 谢伯承,薛绪掌,王纪华,王国栋;土壤参数的光谱实时分析[J];干旱地区农业研究;2005年03期

7 孙建英;李民赞;郑立华;胡永光;张喜杰;;基于近红外光谱的北方潮土土壤参数实时分析[J];光谱学与光谱分析;2006年03期

8 芮玉奎;黄昆仑;田慧琴;郭晶;罗云波;;用近红外光谱分析转基因抗虫棉根际全氮和有机质含量[J];光谱学与光谱分析;2007年01期

9 聂志东;韩建国;张录达;李军会;;近红外光谱技术(NIRS)在草地生态学研究中的应用[J];光谱学与光谱分析;2007年04期

10 周清,周斌,张杨珠,王人潮;水稻土SOM含量高光谱模型的母质差异性研究[J];科技通报;2004年06期

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 刘伟东;高光谱遥感土壤信息提取与挖掘研究[D];中国科学院研究生院（遥感应用研究所）;2002年

2 樊霞;肉牛甲烷排放与粪便肥料成分含量快速预测方法和模型的研究[D];中国农业大学;2004年

3 周清;土壤有机质含量高光谱预测模型及其差异性研究[D];浙江大学;2004年

4 周萍;高光谱土壤成分信息的量化反演[D];中国地质大学（北京）;2006年

5 宋海燕;基于光谱技术的土壤、作物信息获取及其相互关系的研究[D];浙江大学;2006年

6 徐瑞松;华南沿海资源效应遥感生物地球化学模型[D];中国科学院研究生院（广州地球化学研究所）;2005年

7 徐金鸿;粤西新生代红土组分特征与定量遥感研究[D];中国科学院研究生院（广州地球化学研究所）;2006年

8 李志伟;基于3S技术的农田信息采集系统的研究与开发[D];南京农业大学;2005年

9 程彬;松辽平原黑土有机质及相关元素遥感定量反演研究[D];吉林大学;2007年

10 张涛;荧光共轭聚合物传感器与便携式玉米成分快速分析仪研究[D];吉林大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李晓琴;基于遥感的北京山区植被覆盖景观格局动态变化研究[D];中国农业大学;2003年

2 王丽莉;温度和水分对土壤腐殖质形成与转化的影响[D];吉林农业大学;2003年

3 吕雄杰;土壤水分与水稻氮素状况光谱特征研究[D];南京农业大学;2004年

4 谢伯承;基于高光谱遥感不同发生层土壤的光谱信息的提取研究[D];西北农林科技大学;2004年

5 王玉晶;TYZ—3型土壤测试仪光电参数与测量精度关系的研究[D];山西农业大学;2005年

6 张睿;神经网络在土壤有机质直接测定中的应用研究[D];山西农业大学;2005年

7 徐永明;基于实验室光谱的土壤营养元素反演研究[D];中国科学院研究生院（遥感应用研究所）;2005年

8 王玉;磁化率及光谱方法对成都经济区土壤污染指示性的研究[D];中国地质大学（北京）;2006年

9 闫凌飞;基于神经网络与遗传算法土壤成分含量研究[D];吉林大学;2006年

10 李伟;近红外光谱法快速测定土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量[D];吉林大学;2006年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 徐永明,蔺启忠,黄秀华,沈艳,王璐;利用可见光/近红外反射光谱估算土壤总氮含量的实验研究[J];地理与地理信息科学;2005年01期

2 赵锁劳,彭玉魁;我国黄土区土壤水分、有机质和总氮的近红外光谱分析[J];分析化学;2002年08期

3 于飞健,闵顺耕,巨晓棠,张福锁;近红外光谱法分析土壤中的有机质和氮素[J];分析试验室;2002年03期

4 曹干;现代近红外光谱分析技术在农业研究中的应用[J];广东农业科学;2004年S1期

5 李震宇,朱荫湄;西湖沉积物有机质特征[J];环境化学;1999年02期

6 戴昌达,卜兆宏,徐彬彬,曾志远;应用遥感资料进行荒地资源综合考察的初步研究[J];科学通报;1978年11期

7 徐彬彬,戴昌达;南疆土壤光谱反射特性与有机质含量的相关分析[J];科学通报;1980年06期

8 何绪生;近红外反射光谱分析在土壤学的应用及前景[J];中国农业科技导报;2004年04期

9 胡建东,肖建军,田瑞华,孙晓全,朱秀红,姚玉梅,葛金凤;YN型快速土壤肥料养分测定仪的研制[J];河南农业大学学报;1998年02期

10 汪周伟,钱淑苹;东北主要土壤的光谱反射特性[J];土壤通报;1984年05期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 周清;土壤有机质含量高光谱预测模型及其差异性研究[D];浙江大学;2004年

2 何挺;土地质量高光谱遥感监测方法研究[D];武汉大学;2003年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王步奇;;旱地农田土壤培肥技术[J];中国农业信息;2011年07期

2 蒋炳伸;宋丽;李鸿雁;管庆林;;驻马店市高新开发区园林绿地土壤质量现状调查及评价[J];黑龙江农业科学;2011年09期

3 马晓峰;;浅谈中低产土壤障碍因素及改良利用方式[J];吉林蔬菜;2011年04期

4 唐伟天;陈述惠;;博白县土壤有效微量元素状况及影响因素分析[J];广西农学报;2011年03期

5 刘军;邓星;韩博;王向前;吴桂萍;席嘉宾;;深圳大南山地区土壤性质及其生态效应分析[J];安徽农业科学;2011年24期

6 刘炜;常庆瑞;郭曼;邢东兴;员永生;;不同尺度的微分窗口下土壤有机质的一阶导数光谱响应特征分析[J];红外与毫米波学报;2011年04期

7 吕德春;;安龙县耕地养分状况调查[J];安徽农学通报(下半月刊);2011年10期

8 蒲小鹏;郑立颖;许正强;姚拓;;兰州市五泉山公园古树土壤营养分析[J];草原与草坪;2011年03期

9 宋良国;;大力推广施用菌肥 提高瓜果蔬菜品质[J];蔬菜;2011年08期

10 王权忠;谭大明;宋国英;;浅谈色达灌区土壤养分管理[J];西藏农业科技;2011年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 孙辉;唐亚;罗英;祝其丽;;珠穆朗玛峰北坡不同海拔高度土壤酶活性研究初报[A];第四次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2007年

2 卢艳丽;白由路;杨俐苹;王磊;王贺;;东北平原不同类型土壤有机质含量高光谱反演模型同质性研究[A];中国植物营养与肥料学会2010年学术年会论文集[C];2010年

3 蒋桂英;李少昆;官春云;陈金湘;;高光谱技术在农业上的应用(综述)[A];21世纪作物科技与生产发展学术讨论会论文集[C];2002年

4 潘剑君;吕雄杰;;高光谱土壤水分含量遥感(摘要)[A];中国地壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会文集（面向农业与环境的土壤科学专题篇）[C];2004年

5 孙严荣;闻章辉;乔志;范胜槐;;利用NaOAC—EDTA—NaOH煮沸浸提比色法估测中性土壤有机质含量[A];江苏土壤肥料科学与农业环境[C];2004年

6 黄丽琴;张世熔;孙波;李婷;;不同尺度下丘陵区土壤有机质的分布特征研究[A];庆祝中国土壤学会成立60周年专刊[C];2005年

7 王旭东;;农田秸秆循环利用对土壤碳库及腐殖物质性质的影响[A];低碳陕西学术研讨会论文集[C];2010年

8 杨玉海;陈亚宁;李卫红;翟军;;生态恢复过程中土壤有机碳的变化——以塔里木河下游为例[A];第五届中国青年生态学工作者学术研讨会论文集[C];2008年

9 刘庆生;刘高焕;宁吉才;张敏;傅新;;翅碱蓬高光谱植被指数对土壤化学性质的响应[A];第十七届中国遥感大会摘要集[C];2010年

10 崔昕;张俊燕;张微;常娜;江树人;潘灿平;;噻吩磺隆在土壤和腐植酸上的环境行为研究[A];第二届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 ;提高土壤有机质含量的几条途径[N];山西科技报;2007年

2 胡启山;四条途径增加土壤有机质[N];湖南科技报;2008年

3 通讯员 朱伟光 杨海娣;专家呼吁注重有机质转移对土壤环境的破坏[N];湖北科技报;2007年

4 记者 朱伟光邋特约记者 杨海娣;注重有机质转移对土壤环境的破坏[N];光明日报;2007年

5 中国农业科学院土壤肥料测试中心;常见土壤检验项目和标准（三）[N];农资导报;2006年

6 邵建华 张明 王丽霞;平衡施肥开拓沃土[N];中华合作时报;2005年

7 记者 付凡军 实习生 秦向瑞;秸秆还田——提高“白板土”肥力的有效措施[N];新疆科技报(汉);2007年

8 ;高新技术产品：增寿牌有机肥料[N];江苏科技报;2008年

9 记者 铁良;农民种地施肥省钱了[N];唐山劳动日报;2005年

10 河北省任丘市华北石油管理局 董如义;如何提高盐碱地栽植成活率（下）[N];中国花卉报;2005年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 周清;土壤有机质含量高光谱预测模型及其差异性研究[D];浙江大学;2004年

2 李章成;作物冻害高光谱曲线特征及其遥感监测[D];中国农业科学院;2008年

3 李絮花;施肥制度与土壤可持续利用[D];中国农业科学院;2005年

4 邱莉萍;黄土高原植被恢复生态系统土壤质量变化及调控措施[D];西北农林科技大学;2007年

5 徐茂;基于地统计学的江苏省环太湖地区土壤肥力质量演变特征研究[D];南京农业大学;2006年

6 蒋端生;红壤丘陵区耕地肥力质量演变规律及其影响因素研究[D];湖南农业大学;2008年

7 高晓宁;长期轮作施肥对棕壤氮素形态转化及其供氮特征的影响[D];沈阳农业大学;2009年

8 苏跃;喀斯特小流域土壤质量变化及其对水环境质量的影响[D];西南大学;2008年

9 韩茜;新疆奇台县绿洲土壤特性空间变异及盐渍化逆向演替研究[D];新疆大学;2008年

10 郝桂娟;大兴安岭东麓旱作丘陵区耕地质量演变与可持续利用[D];中国农业科学院;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 杨萍;基于实验室高光谱反射数据的土壤成分含量估算研究[D];南京农业大学;2007年

2 谢伯承;基于高光谱遥感不同发生层土壤的光谱信息的提取研究[D];西北农林科技大学;2004年

3 吴小丹;长期施肥下红壤水稻土活性有机质与土壤质量的关系[D];中南大学;2009年

4 王宝良;黄土高原丘陵沟壑区土壤有机质时空变异规律[D];南京林业大学;2009年

5 黄焱宁;甘肃省土壤有机质含量空间分布及与土地利用的关系[D];甘肃农业大学;2009年

6 张洪;岩溶区土壤有机质对土壤肥力和抗蚀性的影响[D];西南大学;2007年

7 牛爽;外力作用时间与不同水碳含量黑土基质势关系研究[D];黑龙江八一农垦大学;2009年

8 刘津怿;基于Hyperion数据的农田土壤有机质含量提取方法[D];吉林大学;2012年

9 黄明祥;海涂围垦区土壤高光谱特性与土地利用遥感调查研究[D];浙江大学;2004年

10 江道辉;基于遥感的农作物病虫害监测方法研究[D];中国农业科学院;2007年

本文编号：972279