本文選題：高光譜成像 + 土壤��； 參考：《發(fā)光學(xué)報(bào)》2017年10期

【摘要】：為了研究寧夏地區(qū)土壤的水分遷移機(jī)理以及對(duì)土壤水分快速無(wú)損檢測(cè),利用高光譜成像(光譜范圍900~1 700 nm)技術(shù)對(duì)土壤的含水率進(jìn)行了研究。通過(guò)高光譜成像系統(tǒng)采集了208個(gè)土樣,比較了不同天數(shù)下土壤含水率與光譜的變化、不同質(zhì)量含水量光譜的差異。對(duì)采集到的土樣進(jìn)行PLSR模型建立,對(duì)比分析不同光譜預(yù)處理方法、不同方法提取特征波長(zhǎng)(UVE、CARS、β系數(shù)、SPA)、不同建模方法(MLR、PCR、PLSR)建立的模型,優(yōu)選出最佳模型。結(jié)果表明:在一定的土壤含水量范圍內(nèi),光譜曲線的反射率與土壤含水率成反比;當(dāng)增大到超過(guò)田間持水率時(shí),光譜曲線的反射率與土壤含水率成正比。對(duì)比分析了不同預(yù)處理方法,優(yōu)選出單位向量歸一化預(yù)處理方法。對(duì)比不同的模型,優(yōu)選出SPA提取的特征波長(zhǎng)的MLR模型。最優(yōu)的特征波長(zhǎng)為987,1 386,1 466,1 568,1 636,1 645 nm,最優(yōu)模型的預(yù)測(cè)相關(guān)系數(shù)Rp=0.984,預(yù)測(cè)均方根誤差RMSEP為0.631。因此,今后可采用不同波段對(duì)土壤含水率進(jìn)行定量分析。
[Abstract]:In order to study the mechanism of soil moisture migration and the rapid nondestructive detection of soil moisture in Ningxia region, the soil moisture content was studied by hyperspectral imaging (spectral range 900 ~ 1 700 nm). 208 soil samples were collected by hyperspectral imaging system. The variation of soil moisture content and spectrum and the spectral difference of soil moisture content in different days were compared. The PLSR model of the collected soil samples was established, and the models established by different spectral pretreatment methods, different methods of extracting characteristic wavelength UVECARSs, 尾 coefficient SPAS and different modeling methods were compared and analyzed, and the best model was selected. The results showed that the reflectivity of the spectral curve was inversely proportional to the soil moisture content in a certain range of soil water content, and the reflectivity of the spectral curve was in direct proportion to the soil moisture content when the soil moisture retention rate was increased to a certain extent. Different preprocessing methods are analyzed, and the unit vector normalization preprocessing method is selected. Compared with different models, the MLR model of characteristic wavelength extracted by SPA was selected. The optimum characteristic wavelength is 987 ~ 1386 ~ 1 466N ~ (1 568) ~ 1 636 ~ 1 645 nm, the prediction correlation coefficient of the optimal model is 0.984, and the root mean square error (RMSEP) of the prediction is 0.631nm. Therefore, quantitative analysis of soil moisture can be carried out in different bands in the future.
【作者單位】： 寧夏大學(xué)土木水利工程學(xué)院;寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院;GraduateSchoolofScienceandTechnologyinNiigataUniversityNiigata950-2181;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(31560481,31060233) 2011年度寧夏回族自治區(qū)科技攻關(guān)計(jì)劃(2011HZF05J01) 國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2012BAF07B06)資助項(xiàng)目~~
【分類號(hào)】：O657.3;S152.7

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本文編號(hào)：1976854