潘一煤矿复垦区土壤有机质近红外光谱特征分析

发布时间：2023-02-07 15:08

　　土壤是人类生存及发展的物质基础和最根本的生命来源。煤炭的开采虽然在一定程度上给社会国民经济带来了巨大的效益,但是与此同时也引发了一系列严重的不良效果,造成地下水下渗、水土流失、地面沉降、出现裂缝、大面积的采空区和土壤质量及性能的严重下降。近些年来,随着一系列土地复垦工程的执行,煤矿区得到了一定程度的控制和治理。近红外光谱分析技术是现代科学的研究热点之一。与传统的化学计量法相比,具有能够快速、准确、无污染、无损的得到土壤养分信息的优点,对评价土壤质量、监测土壤质量信息提供了重要手段。鉴于此,本论文对在淮南市潘一煤矿复垦区采集的100份土壤样品进行有机质含量化学分析以及室内土壤样品的光谱数据采集,并且利用6种不同数学变换的方法（土壤样品的近红外光谱数据平滑、土壤样品的近红外光谱数据一阶微分、土壤样品的近红外光谱数据倒数的对数一阶微分、土壤样品的近红外光谱数据二阶微分、土壤样品的近红外光谱数据倒数的对数二阶微分、土壤样品的近红外光谱数据归一化）对复垦区土壤样品的原始近红外光谱信息进行预处理,并通过皮尔森相关性筛选出显著性相关的特征敏感响应波段,最后,利用这些显著相关的特征波段构建6种复垦区土... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 近红外光谱分析技术
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 矿区土地复垦国内外研究进展
        1.3.2 近红外光谱国内外研究进展
    1.4 研究目标、内容、方法及技术路线
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究方法
        1.4.4 技术路线
2 数据的获取与处理
    2.1 研究区概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 水文气候
    2.2 有机质含量数据的获取
        2.2.1 土壤样品的采集
        2.2.2 土壤样品的有机质含量分析
    2.3 土壤样品光谱数据的获取
        2.3.1 FieldSpec4 Standard-Res便携式地物特征光谱仪的特点
        2.3.2 获取光谱数据的方法及注意事项
    2.4 光谱数据处理
        2.4.1 光谱数据平滑
        2.4.2 光谱数据的简单初等变换
        2.4.3 光谱数据的微分处理
        2.4.4 光谱数据归一化处理
3 复垦区土壤有机质光谱特征研究
    3.1 复垦区土壤有机质光谱特征分析
    3.2 不同含量有机质光谱特征分析
    3.3 光谱反射率不同数学变换下的曲线特征
    3.4 土壤光谱反射率与有机质含量的相关分析
        3.4.1 Person相关分析法
        3.4.2 不同数学变换下复垦区土壤光谱反射率与有机质含量相关分析
4 复垦区土壤有机质含量预测模型研究
    4.1 常用建模方法的介绍
        4.1.1 偏最小二乘回归
        4.1.2 面板数据模型
        4.1.3 多元线性回归
    4.2 模型评价方法及检验指标
    4.3 偏最小二乘建模方法在不同数学变换下的建模结果
5 结论与展望
    5.1 研究成果与结论
        5.1.1 复垦区土壤有机质近红外光谱特征及其响应波段
        5.1.2 构建复垦区土壤有机质含量预测模型和结果
    5.2 不足与展望
        5.2.1 不足
        5.2.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3737046