光譜數(shù)據(jù)變換對(duì)土壤氮素診斷精度的影響研究
本文關(guān)鍵詞:光譜數(shù)據(jù)變換對(duì)土壤氮素診斷精度的影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:光譜數(shù)據(jù)變換對(duì)于消除背景和噪音影響、提取光譜特征有著重要的作用,也是光譜數(shù)據(jù)分析過(guò)程中重要的步驟和程序。為了研究土壤光譜數(shù)據(jù)變換對(duì)于土壤氮素的快速診斷精度的影響和探索實(shí)現(xiàn)土壤氮素快速診斷的最佳光譜變換方法,本研究在對(duì)132樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行土壤氮素和土壤光譜測(cè)定的基礎(chǔ)上,充分基于前人的研究結(jié)果和數(shù)學(xué)算法,對(duì)原始光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行15種光譜變換,通過(guò)比較不同變換光譜與土壤氮素的相關(guān)性及各土壤變換方式條件下土壤氮素的診斷模型,綜合評(píng)定出快速診斷土壤氮素的最佳土壤光譜數(shù)據(jù)變換方法。結(jié)果表明:(1)變換算法T5、T6、T7、T8、T9、T10、T11、T12和T15的變換光譜明顯提高了與土壤氮素相關(guān)性,其中變換算法T8、T11、T12的變換光譜與土壤氮素的相關(guān)性部分可以達(dá)到0.4附近。(2)兼顧土壤氮素的PLSR模型精確度和復(fù)雜度兩方面考慮,利用T2、T4、T6、 T7、T8、T10、T11、T12、T13、T14和T15的數(shù)學(xué)變換方式對(duì)原始光譜數(shù)據(jù)變換后,可以提高土壤氮素的診斷精度和優(yōu)化監(jiān)測(cè)模型。其中,T8和T11兩種數(shù)學(xué)變換算法條件下的監(jiān)測(cè)模型不但有較高的預(yù)測(cè)精確度,而且模型中引入的最優(yōu)因子變量個(gè)數(shù)也較少。(3)由土壤氮素與變換光譜的相關(guān)性分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),較高的相關(guān)性則可以導(dǎo)致較少的因子變量進(jìn)入PLSR土壤氮素的監(jiān)測(cè)模型中,比如光譜變換方式T5、T6、T7、 T8、T10、T11、T12和T15。(4)本研究推薦利用T8進(jìn)行土壤光譜數(shù)據(jù)的變換,以提高土壤氮素的快速診斷,當(dāng)然,其它光譜數(shù)據(jù)變換方式:T6、T7、T11、T12也是一種可以考慮的光譜數(shù)據(jù)變換方法。研究結(jié)果可為利用光譜遙感技術(shù)進(jìn)行土壤診斷時(shí)提供一定的技術(shù)指導(dǎo)和理論參考。
【關(guān)鍵詞】:光譜變換 土壤氮素 診斷 精度 偏最小二乘法
【學(xué)位授予單位】:山西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:S153.6
【目錄】:
- 摘要4-5
- 1. 前言5-13
- 1.1 研究背景5-6
- 1.2 高光譜遙感簡(jiǎn)介6-8
- 1.2.1 高光譜遙感基本概念6
- 1.2.2 高光譜的技術(shù)的發(fā)展6-7
- 1.2.3 高光譜遙感的基本原理7
- 1.2.4 高光譜信息的特性7-8
- 1.3 土壤與土壤光譜8-9
- 1.3.1 土壤監(jiān)測(cè)的重要性8-9
- 1.3.2 土壤氮含量快速監(jiān)測(cè)的重要性9
- 1.4 高光譜遙感監(jiān)測(cè)土壤的研究進(jìn)展9-13
- 2. 材料與方法13-15
- 2.1 土壤樣本采集13
- 2.2 土壤氮素的測(cè)定13
- 2.3 土壤光譜的測(cè)定13
- 2.4 土壤光譜數(shù)據(jù)的變換模型13-14
- 2.5 偏最小二乘法(PLSR)14
- 2.6 驗(yàn)證參數(shù)14-15
- 2.7 數(shù)據(jù)分析及使用軟件15
- 3. 結(jié)果與分析15-24
- 3.1 土壤氮素的描述性統(tǒng)計(jì)分析15-16
- 3.2 土壤光譜特征分析16-17
- 3.3 光譜數(shù)據(jù)變換后的光譜反射率17-18
- 3.4 土壤氮素與變換光譜的相關(guān)性分析18-19
- 3.5 土壤氮素的光譜監(jiān)測(cè)模型19-21
- 3.6 土壤氮素光譜監(jiān)測(cè)模型驗(yàn)證21-24
- 4 結(jié)論與討論24-26
- 參考文獻(xiàn)26-32
- Abstract32-34
- 致謝34
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本文關(guān)鍵詞:光譜數(shù)據(jù)變換對(duì)土壤氮素診斷精度的影響研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):265457
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