黃土臺(tái)塬區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)高光譜特征及反演研究
本文關(guān)鍵詞:黃土臺(tái)塬區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)高光譜特征及反演研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本研究主要探究了黃土臺(tái)塬區(qū)主要土壤類型黃綿土和少量褐土的光譜特征的差異性和一致性,并且對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行了反演的方法的比較進(jìn)行分析研究。另外還探討了黃土臺(tái)塬區(qū)土壤團(tuán)聚體波譜特征在不同粒徑團(tuán)聚體和不同土地利用方式下的差異性,和研究基于不同粒徑大小下的團(tuán)聚體反演模型的穩(wěn)定性和預(yù)測(cè)性。得到結(jié)論如下:(1)不同的采樣層次中,土地利用方式對(duì)不同采樣層次的高光譜曲線具有影響,利用方式不同,光譜曲線不同,所以在不同土地利用方式下土壤的反射光譜沒有明顯的規(guī)律,僅隨波長(zhǎng)的變化呈現(xiàn)出一致的趨勢(shì)。在可見光與近紅外波段450-950nm范圍內(nèi),反射率越大,土壤有機(jī)質(zhì)含量越低,反之亦然,在950nm波段有機(jī)質(zhì)含量的相關(guān)性最強(qiáng)。(2)在可見光與近紅外波段,黃土臺(tái)塬區(qū)不同植被覆蓋下土壤反射率:草地黃刺玫沙棘側(cè)柏油松,由以往研究表明,反射率與土壤的營(yíng)養(yǎng)元素的含量成負(fù)相關(guān)關(guān)系,所以在本研究中可以得出油松對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的富集能力大于黃刺玫、沙棘、側(cè)柏、草地。(3)通過多元逐步線性回歸分析以及偏最小二乘回歸分析對(duì)黃土臺(tái)塬區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)與不同變換方式下的反射率光譜建立模型,并進(jìn)行驗(yàn)證,綜合比較發(fā)現(xiàn),對(duì)數(shù)的一階微分變換下的偏最小二乘回歸模型具有最佳的穩(wěn)定性和預(yù)測(cè)性。(4)在可見光與近紅外波段,團(tuán)聚體反射率隨著波長(zhǎng)從可見光到近紅外波段的變長(zhǎng)不斷增大。在各個(gè)波段處,粒徑為0.5-1mm的團(tuán)聚體的反射率最大,2-5mm團(tuán)聚體的反射率最小。粒徑對(duì)反射率的影響不及有機(jī)質(zhì)對(duì)反射率的影響的明顯。不同土地利用方式下,純油松林地中的團(tuán)聚體有機(jī)碳的平均含量最高,黃刺玫林地及刺槐林地、沙棘林中有機(jī)碳平均含量次之,天然草地中團(tuán)聚體分配比例后有機(jī)碳的含量最少,而反射率的平均值的關(guān)系卻是天然草地沙棘林刺槐林油松林黃刺玫。(5)通過對(duì)0.25-0.5mm、0.5-1mm、1-2mm、2-5mm、5mm粒徑建立團(tuán)聚體的PLS模型,分析了不同粒徑對(duì)模型的各項(xiàng)能力的影響,發(fā)現(xiàn)粒徑與模型的穩(wěn)定性與預(yù)測(cè)性基本上呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的關(guān)系。其中基于0.5-1mm粒徑的PLS模型對(duì)土壤有機(jī)碳含量的預(yù)測(cè)效果最佳。
【關(guān)鍵詞】:土壤反射率 土壤有機(jī)質(zhì)含量 多元逐步線性回歸 偏最小二乘回歸分析
【學(xué)位授予單位】:西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:S153.6
【目錄】:
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 第一章 緒論11-17
- 1.1 研究背景11-12
- 1.2 高光譜遙感技術(shù)及其應(yīng)用研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.1 高光譜遙感及其發(fā)展12
- 1.2.2 高光譜遙感技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3 國(guó)內(nèi)外研究概況13-15
- 1.3.1 土壤有機(jī)質(zhì)的高光譜特征研究進(jìn)展13-14
- 1.3.2 土壤有機(jī)質(zhì)高光譜預(yù)測(cè)模型研究進(jìn)展14-15
- 1.4 選題的目的和意義15-17
- 第二章 研究目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容17-21
- 2.1 研究目標(biāo)17
- 2.2 研究?jī)?nèi)容17
- 2.3 研究方法17-20
- 2.3.1 相關(guān)性分析17-18
- 2.3.2 回歸分析18
- 2.3.3 多元逐步線性回歸18
- 2.3.4 偏最小二乘回歸分析18-19
- 2.3.5 模型分析評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)19-20
- 2.4 試驗(yàn)流程20-21
- 第三章 黃土臺(tái)塬區(qū)土壤光譜特性研究21-37
- 3.1 研究區(qū)概況21
- 3.2 樣品預(yù)處理21-23
- 3.3 結(jié)果與分析23-35
- 3.3.1 基于不同采樣深度的土壤高光譜特征分析23-25
- 3.3.2 基于不同土地利用方式下的土壤高光譜特征分析25-26
- 3.3.3 有機(jī)質(zhì)含量與光譜曲線的相關(guān)性分析26
- 3.3.4 多元逐步線性回歸分析建立的模型分析26-31
- 3.3.5 偏最小二乘回歸分析建立的模型分析31-35
- 3.4 小結(jié)35-37
- 第四章 團(tuán)聚體波譜特征及反演研究37-51
- 4.1 團(tuán)聚體概述37
- 4.2 樣品預(yù)處理37-41
- 4.3 結(jié)果與分析41-49
- 4.3.1 基于粒徑的團(tuán)聚體波譜特征分析41-42
- 4.3.2 基于土地利用方式的團(tuán)聚體波譜特征分析42-44
- 4.3.3 基于團(tuán)聚體有機(jī)碳含量和粒徑與反射率的回歸分析44
- 4.3.4 基于不同粒徑團(tuán)聚體的預(yù)測(cè)模型分析44-49
- 4.4 小結(jié)49-51
- 第五章 結(jié)論與討論51-54
- 5.1 結(jié)論51-52
- 5.2 存在的問題與展望52-54
- 參考文獻(xiàn)54-58
- 致謝58-59
- 作者簡(jiǎn)介59
- 碩士期間發(fā)表的文章59
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:黃土臺(tái)塬區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)高光譜特征及反演研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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