以皖南地區(qū)采集的188份黃紅壤樣本為研究對(duì)象,利用地物非成像光譜儀獲取原始光譜數(shù)據(jù)。首先,分析樣本在350～1 657 nm波段經(jīng)過(guò)預(yù)處理變換的平均光譜反射率曲線(xiàn)特征,再基于原始光譜,以及經(jīng)29種預(yù)處理變換后的光譜,分別結(jié)合偏最小二乘回歸（PLSR）和徑向基核函數(shù)（RBF）-PLSR算法,建立60個(gè)針對(duì)土壤速效氮含量的預(yù)測(cè)模型,并進(jìn)行模型優(yōu)化;然后,以模型的決定系數(shù)（R²）和相對(duì)分析誤差（RPD）來(lái)評(píng)價(jià)模型性能。結(jié)果顯示,基于Savitaky-Golay卷積平滑和對(duì)數(shù)變換預(yù)處理的光譜,用PLSR建立的模型最適用于土壤速效氮含量的校正預(yù)測(cè),其在建模集中R²=0.94、RPD=3.88,預(yù)測(cè)集中R²=0.91、RPD=3.38。該模型達(dá)到A類(lèi)預(yù)測(cè)精度,可實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤速效氮含量的定量估測(cè)。 

【文章來(lái)源】：浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2019,31(09)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

原始光譜及預(yù)處理變換后的光譜對(duì)比圖Fig．1Contrastofspectrabeforeandafterpreprocess

ＲMSE值呈現(xiàn)先下降再上升的狀態(tài):當(dāng)LV的個(gè)數(shù)較少時(shí)，ＲMSE值較大，說(shuō)明模型處于欠擬合狀態(tài)，誤差較大;當(dāng)LV的個(gè)數(shù)逐漸增大至超過(guò)12時(shí)，構(gòu)建的模型越來(lái)越復(fù)雜，出現(xiàn)過(guò)擬合現(xiàn)象，此時(shí)ＲMSE值再次出現(xiàn)上升趨勢(shì)。綜合分析，當(dāng)LV的個(gè)數(shù)為12時(shí)，模型的ＲMSE值最小，故選取12個(gè)潛在變量用于建立土壤AN含量的線(xiàn)性PLSＲ預(yù)測(cè)模型。該模型在建模集和預(yù)測(cè)集中實(shí)測(cè)值和預(yù)測(cè)值的關(guān)系如圖3所示，建模集中Ｒ2=0.94、ＲPD=3.88，預(yù)測(cè)集中Ｒ2=0.91、ＲPD=3.38。圖2SG+LG/PLSＲ模型中LV數(shù)量與ＲMSE的關(guān)系Fig．2ＲelationshipofLVquantityandＲMSEinSG+LG/PLSＲmodel圖3SG+LG/PLSＲ模型建模集(a)和預(yù)測(cè)集(b)中實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值的關(guān)系Fig．3ＲelationshipbetweenmeasuredvaluesandpredictedvaluesofSG+LG/PLSＲmodelsincalibrationset(a)andpre-dictionset(b)3結(jié)論利用原始光譜數(shù)據(jù)和29種預(yù)處理方法變換光譜數(shù)據(jù)，分別結(jié)合PLSＲ和ＲBF-PLSＲ算法建立土壤AN含量的預(yù)測(cè)模型，主要結(jié)論如下:(1)不同的預(yù)處理變換方法對(duì)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果有很大的影響。大部分預(yù)處理變換可以提高模型的預(yù)測(cè)性能;但是導(dǎo)數(shù)變換及其組合的預(yù)處理下建模效果不理想，甚至降低了模型的預(yù)測(cè)性方向，等．基于可見(jiàn)-近紅外光譜預(yù)處理建模的土壤速效氮含量預(yù)測(cè)·9251·

的個(gè)數(shù)逐漸增大至超過(guò)12時(shí)，構(gòu)建的模型越來(lái)越復(fù)雜，出現(xiàn)過(guò)擬合現(xiàn)象，此時(shí)ＲMSE值再次出現(xiàn)上升趨勢(shì)。綜合分析，當(dāng)LV的個(gè)數(shù)為12時(shí)，模型的ＲMSE值最小，故選取12個(gè)潛在變量用于建立土壤AN含量的線(xiàn)性PLSＲ預(yù)測(cè)模型。該模型在建模集和預(yù)測(cè)集中實(shí)測(cè)值和預(yù)測(cè)值的關(guān)系如圖3所示，建模集中Ｒ2=0.94、ＲPD=3.88，預(yù)測(cè)集中Ｒ2=0.91、ＲPD=3.38。圖2SG+LG/PLSＲ模型中LV數(shù)量與ＲMSE的關(guān)系Fig．2ＲelationshipofLVquantityandＲMSEinSG+LG/PLSＲmodel圖3SG+LG/PLSＲ模型建模集(a)和預(yù)測(cè)集(b)中實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值的關(guān)系Fig．3ＲelationshipbetweenmeasuredvaluesandpredictedvaluesofSG+LG/PLSＲmodelsincalibrationset(a)andpre-dictionset(b)3結(jié)論利用原始光譜數(shù)據(jù)和29種預(yù)處理方法變換光譜數(shù)據(jù)，分別結(jié)合PLSＲ和ＲBF-PLSＲ算法建立土壤AN含量的預(yù)測(cè)模型，主要結(jié)論如下:(1)不同的預(yù)處理變換方法對(duì)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果有很大的影響。大部分預(yù)處理變換可以提高模型的預(yù)測(cè)性能;但是導(dǎo)數(shù)變換及其組合的預(yù)處理下建模效果不理想，甚至降低了模型的預(yù)測(cè)性方向，等．基于可見(jiàn)-近紅外光譜預(yù)處理建模的土壤速效氮含量預(yù)測(cè)·9251·

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3433136