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中国科学院南京土壤研究所专利：一种基于高光谱成像和支持向量机技术的原状土壤剖面碳组分预测方法。
基于高光谱特征指数的土壤有机质含量建模
光谱特征指数 弓曲差 光谱变换 土壤有机质
2021/1/5
以江苏中部的水稻土和潮土为研究对象，采集178个表层土壤（0~20 cm）样品，并测定了土壤有机质含量（Soil Organic Matter，SOM）。运用ASD FieldSpec 3光谱仪测量了土壤的高光谱曲线，首先对原始光谱进行倒数对数和去包络线变换，分析了不同SOM含量梯度和土壤类型的高光谱特征。其次，基于原始光谱、倒数对数变换和去包络线变换等三种光谱数据，分别计算弓曲差、差值指数、比值...
土壤有机碳对土壤的物理、化学和生物化学过程等起着重要的调控作用，不仅是评价土壤肥力的重要指标，也是全球碳循环的重要组成部分。尽管总有机碳含量的高低可以表征土壤碳的数量变化，但不能很好地反映其质量和内在组成变化。活性有机碳（例如可溶性碳、易氧化碳和土壤微生物量碳等）是土壤有机碳的活性部分，由于其容易被微生物降解利用、周转速度快、对外界环境反应敏感，近年来逐渐成为土壤质量和管理措施的评价指标之一。因此...
基于高光谱指数估测马铃薯植株氮素浓度的敏感波段提取
马铃薯 光谱指数 植株氮素浓度 高光谱遥感
2020/5/7
【目的】 基于光谱指数的氮素营养诊断是快速获取作物氮素营养状况的方式之一。其中，利用可见光和近红外波段光谱反射率构建的比率和归一化光谱指数对估测作物氮素营养状况具有重要意义。解决氮素营养诊断过程中存在的指数饱和及数据离散问题，以评价已有比率和归一化光谱指数对马铃薯关键生育时期植株氮素浓度诊断的可行性。 【方法】 2014—2016年在内蒙古武川县和四子王旗，设置了4个不同氮肥梯度的多点田间试...
基于MSC与SVM的夯土齐长城土壤含水率高光谱估测
土壤含水率 多元散射校正 SVM回归分析 夯土齐长城
2018/11/5
采用近地面高光谱技术，建立基于支持向量机（support vector machines, SVM）的土壤含水率的高光谱估测模型，为快速、无损估测土壤含水率提供科学依据。以青岛市黄岛区夯土齐长城为研究区，沿垂直于齐长城采集样品，并进行光谱反射率和含水率测定；对土壤原始光谱反射率进行对数的一阶微分（Lg(R)′ ）处理以及多元散射校正（Multiple scatter correction, MSC...
[目的] 冠层高光谱全波段信息可以在小麦拔节期快速无损地估算叶片的氮含量。本研究结合连续投影算法（SPA）和偏最小二乘（PLS）技术，筛选了冬小麦拔节期冠层光谱对叶片氮含量的敏感特征波段，以期为冬小麦关键生育期氮素含量的遥感估算提供理论依据和技术支持。[方法] 以陕西关中地区2015—2016年冬小麦小区试验为基础，基于连续投影算法（SPA）提取冬小麦叶片全氮含量的冠层光谱敏感波段，并结合偏最小二...
土壤光谱是土壤理化性质的综合反映，研究江西省红壤地区主要土壤类型的高光谱特性，对土壤的精准管理和土壤数字制图有重要意义。选择有代表性的吉安县、余江县、兴国县和湾里区，采集443个土壤表层土样，采用ASD光谱仪测量了其可见-近红外反射高光谱(350～2 500 nm)。对光谱进行连续统去除和二阶导数处理后，对四种主要红壤亚类及其土属的高光谱特性进行研究。然后选取反映成土母质、氧化铁（针铁矿和赤铁矿）...
定量揭示土壤水分与有机质对高光谱的作用规律，为提高土壤水分、有机质的光谱估测精度提供基础。【方法】以山东省泰安市岱岳区90个棕壤土样为研究对象，进行室外光谱采集、室内土壤水分和有机质测定，运用Savitzky-Golay filter对光谱曲线进行平滑去噪预处理。根据含水量、有机质含量的高低将土壤样本分为9组，运用比较法对9组原始光谱数据进行分析，初步探究土壤水、有机质对光谱的作用规律。然后采用相...
土壤退化是草地退化的更深层次指示,运用遥感手段大面积测定土壤有机碳进而评估草地土壤状况有助于对草地退化状态的正确认识。以甘南州高寒草地土壤为研究对象,使用ASD地物光谱仪,在室内条件下对土壤样品进行可见光/近红外光谱测量,分析8种光谱变换形式与土壤有机碳含量的相关性并选取特征波段,利用3种多元回归方法(逐步多元线性回归、主成分回归、偏最小二乘回归),通过验证样本的决定系数(Rv2)、均方根误差(R...
松嫩平原土壤有机质含量高光谱反演研究
高光谱 有机质 多元线性逐步回归 偏最小二乘回归
2011/12/23
采集松嫩平原典型类型土壤样本252个.室内条件下测定了风干后土样的光谱.对原始光谱数据作预处理后,分别运用多元线性逐步回归法和偏最小二乘法建立土壤有机质含量高光谱预测模型.结果表明,采用2种方法建立的模型均可满足有机质含量速测要求,但偏最小二乘法得到的模型更具稳健性.
实时无损监测叶片氮素状况对水稻精确氮素管理具有重要意义。本研究基于多年不同施氮水平和不同水稻品种的田间试验观测资料，系统分析了水稻高光谱红边区域和位置特征与冠层叶片氮浓度的定量关系。结果表明，水稻冠层的红边区域光谱受施氮水平和品种影响较大，一阶导数光谱在红边区域出现“三峰”现象。经典的红边位置(660~750 nm之间光谱反射率的一阶导数最大值)由于“三峰”特征现象而对水稻氮素浓度变化不够敏感，难...
高光谱遥感土壤质量信息监测研究进展
高光谱遥感 土壤有机质 土壤含水量
2009/1/6
高光谱遥感具有波段多且光谱连续等特点，在土壤质量信息的监测方面，利用高光谱遥感数据，能够实现对土壤特性的定量分析。总结了利用高光谱遥感技术获取土壤质量信息的方式和特点，以及影响土壤光谱反射特性的主要因素，回顾了国内外基于遥感的土壤质量信息提取的定量研究，并对研究中的问题进行了分析和展望。
基于高光谱的土壤有机质含量预测模型的建立与评价
光谱 有机质 模型
2008/9/23
【目的】土壤有机质含量是反映土壤肥力的重要特征，利用高光谱技术对有机质（OM）含量进行定量化反演为土壤信息化管理和资源评价提供了重要的依据。【方法】利用ASD2500高光谱仪在室内条件下测定了风干土壤样品的可见—近红外光谱，分析了不同区域范围土壤光谱反射率曲线形状变化和土壤有机质含量的变化特点，并针对东北地区以黑土为主的土样光谱反射率不同变换形式与有机质含量进行了相关性分析。【结果】结果表明，有机...
土壤有机质含量的高光谱特性及其反演
反演 高光谱特性 土壤有机质含量
2008/9/10
【目的】应用高光谱技术阐释土壤有机质光谱规律及对有机质在土壤中的含量进行定量分析，为土壤肥力测定和评价提供指导。【方法】利用ASD FieldSpec Pro地物光谱仪在自然环境条件下对不同有机质含量的土壤样本进行光谱测量。通过对获取的土壤样品高光谱反射率进行倒数、导数、对数和标准化比值变换，运用统计单相关方法进行分析。【结果】确定了511 nm波长为诊断土壤有机质含量的敏感波段，采用450～75...
基于主成分回归分析的土壤有机质高光谱预测与模型验证
高光谱 土壤有机质 共线性诊断 主成分回归（PCR） 模型
2012/4/10
在室内条件下，利用ASD2500高光谱仪测定了风干土壤样品的光谱。通过相关分析对土壤有机质（SOM）光谱敏感波段进行了初步筛选；利用逐步回归分析和主成分回归(PCR)分析等统计方法进行了显著性变量筛选、共线性诊断、数据转换等处理；最终建立了东北黑土SOM回归预测模型。模型所选的波段为均位于近红外波段。经验证，模型预测值与实测值的决定系数R2=0.840，总均方根差RSME=0.226。