特征變量選擇和回歸方法相結(jié)合的土壤有機(jī)質(zhì)含量估算
發(fā)布時(shí)間:2021-09-01 01:06
針對(duì)高光譜數(shù)據(jù)量大、信息冗余嚴(yán)重的現(xiàn)象,應(yīng)用穩(wěn)定競(jìng)爭(zhēng)性自適應(yīng)重加權(quán)采樣(sCARS)、連續(xù)投影算法(SPA)、遺傳算法(GA)、迭代保留有效信息變量(IRIV)和穩(wěn)定競(jìng)爭(zhēng)性自適應(yīng)重加權(quán)采樣結(jié)合連續(xù)投影算法(sCARS-SPA),從全波段光譜數(shù)據(jù)中篩選特征變量,并利用全波段和特征波段建立偏最小二乘回歸(PLSR)、支持向量機(jī)(SVM)和隨機(jī)森林(RF)模型預(yù)測(cè)土壤有機(jī)質(zhì)含量。結(jié)果表明, PLSR和SVM模型結(jié)合特征變量選擇,不僅提高了模型運(yùn)算效率,而且模型預(yù)測(cè)能力較全波段均有一定提高;RF模型采用特征變量建模,對(duì)模型精度的提高不是十分明顯,但其構(gòu)建模型的變量數(shù)量卻顯著減少,大大提高建模效率。RF模型精度優(yōu)于SVM和PLSR模型,IRIV結(jié)合RF建立的土壤有機(jī)質(zhì)含量預(yù)測(cè)模型,變量數(shù)僅63個(gè),校準(zhǔn)集和驗(yàn)證集模型決定系數(shù)(R2)分別為0.941和0.96,驗(yàn)證集相對(duì)分析誤差(RPD)為4.8。與全波段建模相比,特征變量選擇和回歸方法相結(jié)合,在保證模型精度的同時(shí),可有效提高建模效率。
【文章來(lái)源】:光學(xué)學(xué)報(bào). 2019,39(09)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【文章目錄】:
1 引 言
2 數(shù)據(jù)與方法
2.1 研究區(qū)概況
2.2 土壤樣品采集
2.3 土壤光譜數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理
2.4 特征變量選擇方法
2.4.1 sCARS變量選擇
2.4.2 SPA變量選擇
2.4.3 GA變量選擇
1)波長(zhǎng)編碼:
2)選擇初始群體:
3)適應(yīng)度函數(shù):
4)遺傳操作:
5)終止條件:
2.4.4 IRIV變量選擇
2.4.5 sCARS結(jié)合SPA變量選擇
2.5 模型精度評(píng)價(jià)
3 結(jié) 果
3.1 特征變量篩選
3.2 PLSR模型
3.3 SVM模型
3.4 RF模型
4 討 論
5 結(jié) 論
本文編號(hào):3375970
【文章來(lái)源】:光學(xué)學(xué)報(bào). 2019,39(09)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【文章目錄】:
1 引 言
2 數(shù)據(jù)與方法
2.1 研究區(qū)概況
2.2 土壤樣品采集
2.3 土壤光譜數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理
2.4 特征變量選擇方法
2.4.1 sCARS變量選擇
2.4.2 SPA變量選擇
2.4.3 GA變量選擇
1)波長(zhǎng)編碼:
2)選擇初始群體:
3)適應(yīng)度函數(shù):
4)遺傳操作:
5)終止條件:
2.4.4 IRIV變量選擇
2.4.5 sCARS結(jié)合SPA變量選擇
2.5 模型精度評(píng)價(jià)
3 結(jié) 果
3.1 特征變量篩選
3.2 PLSR模型
3.3 SVM模型
3.4 RF模型
4 討 論
5 結(jié) 論
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