检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

连续小波变换的土壤有机质含量高光谱估测

光谱学与光谱分析 2022年第4期42卷 1278-1284页

作者：玉米提·买明王雪梅新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054 新疆维吾尔自治区重点实验室“新疆干旱区湖泊环境与资源实验室” 新疆乌鲁木齐830054

土壤有机质含量的高光谱估测可快速、准确监测土壤肥力,对现代化农业生产进行精准施肥提供科学依据。以新疆渭干河-库车河三角洲绿洲耕层土壤为研究对象,对采集的98个土壤样品的原始光谱反射率R分别进行传统倒数对数lg(1/R)、一阶微分R... 详细信息

土壤有机质含量的高光谱估测可快速、准确监测土壤肥力,对现代化农业生产进行精准施肥提供科学依据。以新疆渭干河-库车河三角洲绿洲耕层土壤为研究对象,对采集的98个土壤样品的原始光谱反射率R分别进行传统倒数对数lg(1/R)、一阶微分R′和倒数对数一阶微分[lg(1/R)]′数学变换,以及基于小波母函数Bior1.3不同尺度分解的连续小波变换(CWT),并与实测土壤有机质含量进行相关分析,从而筛选出各类变换下与土壤有机质含量密切相关的特征波段和小波系数(p光谱反射率(R)以及不同变换处理下的特征波段反射率和敏感小波系数作为自变量,土壤有机质含量作为因变量,采用偏最小二乘回归和支持向量机回归方法构建土壤有机质含量的估测模型。结果表明:(1)各类光谱变换方法有效提升光谱与土壤有机质含量之间的敏感性,其中经CWT变换后的土壤光谱反射率与有机质含量的相关性得到显著提高,相关系数由0.39提高到0.54(p估测模型的精度,且支持向量机回归模型的精度和稳定性高于偏最小二乘回归模型。(3)经过CWT分解后,以原始光谱反射率在不同尺度上的敏感小波系数作为自变量建立的模型,估测精度和稳定性均有明显的提高,构建的R-CWT-2^(3)-SVMR模型的决定系数(R^(2))为0.84,均方根误差(RMSE)为1.48,相对分析误差(RPD)等于2.11,模型精度达到最高并拥有极好的预测能力。高光谱数据经多种变换处理后可有效去除白噪声,而连续小波变换处理比传统的数学变换方法更适合于挖掘土壤有效信息,实现光谱信号的近似特征和细节特征的有效分离,建立的反演模型可更加精准估测土壤有机质含量。

关键词：连续小波变换分解尺度高光谱估测土壤有机质渭干河-库车河三角洲绿洲

BA-Adaboost模型的黑土区土壤养分含量高光谱估测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光谱学与光谱分析 2020年第12期40卷 3825-3831页

作者：林楠刘海琪杨佳佳吴梦红刘翰霖吉林建筑大学测绘与勘查工程学院吉林长春130118 吉林大学地球科学学院吉林长春130026 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 中国地质调查局沈阳地质调查中心辽宁沈阳110034

黑土中的有机质、磷和钾等养分元素在作物生长过程中起着至关重要的作用,研究黑土养分元素的分布特征,开展元素含量的定量计算,对黑土地的科学管理和环境保护具有重要意义。基于黑龙江省讷河市80份黑土样品和高光谱实测数据,分析了光谱... 详细信息

黑土中的有机质、磷和钾等养分元素在作物生长过程中起着至关重要的作用,研究黑土养分元素的分布特征,开展元素含量的定量计算,对黑土地的科学管理和环境保护具有重要意义。基于黑龙江省讷河市80份黑土样品和高光谱实测数据,分析了光谱反射率、反射率一阶微分、反射率倒数对数、反射率倒数对数一阶微分与土壤有机质、磷元素和钾元素含量的相关性,并利用相关系数法提取敏感波段。针对机器学习模型中参数值优化选择问题,引入蝙蝠算法(BA)并与Adaboost模型相结合,利用BA对Adaboost模型中的最大迭代次数n和弱学习器权重缩减系数v两个核心参数进行寻优计算,选择CART决策树为模型的弱回归学习器,决定系数作为参数优化的目标函数值,构建BA-Adaboost土壤养分含量高光谱预测模型,定量估测土壤有机质、磷元素和钾元素含量,结果表明:BA-Adaboost组合模型可以快速搜索全局最优参数,经BA优化后的Adaboost模型精度和可靠性显著提高, 3种元素中,土壤有机质估测精度最高,决定系数和均方根误差分别为0.864和0.152 g·kg^-1,对比优化前模型预测精度提高了14.2%和25.4%,说明构建的BA-Adaboost模型在土壤元素含量高光谱估测中具有一定的应用前景,是一种高效的估测方法。

关键词：黑土区土壤养分含量高光谱估测蝙蝠算法 Adaboost模型

利用高光谱估测干旱胁迫下接菌根菌大豆叶绿素含量

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

农业工程学报 2014年第12期30卷 123-131页

作者：孔维平毕银丽李少朋陈书琳冯颜博余海洋中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

该研究旨在利用高光谱遥感动态监测干旱胁迫下接种菌根植物生长状况,为菌根技术在旱区农业中的推广提供一定的理论基础。以盆栽大豆为对象,在不同接种丛枝菌根时期采用高光谱遥感技术监测不同干旱胁迫下接菌和不接菌处理大豆叶片的叶绿... 详细信息

该研究旨在利用高光谱遥感动态监测干旱胁迫下接种菌根植物生长状况,为菌根技术在旱区农业中的推广提供一定的理论基础。以盆栽大豆为对象,在不同接种丛枝菌根时期采用高光谱遥感技术监测不同干旱胁迫下接菌和不接菌处理大豆叶片的叶绿素含量变化,对比分析了3个水分梯度下及同一水分梯度下接菌和不接菌处理的大豆地上部分干质量、叶绿素含量和叶片光谱在可见光和近红外区域的响应特征差异,建立了大豆叶绿素含量与多个光谱变量的估测模型。研究结果表明:接菌第45天和第64天,同一水分梯度下接菌大豆地上部分干质量优于不接菌处理,且其叶绿素含量也高于不接菌,这些差异在叶片光谱曲线特征中同样得以反映,接种菌根在一定程度上可以缓解干旱胁迫对植物生长的影响;基于多元线性逐步回归方法建立的一阶微分模型能较准确地估测干旱胁迫下接菌大豆的叶绿素含量,其模型决定系数和预测检验决定系数分别为0.90和0.84,具有较高的精度和良好的预测能力。

关键词：干旱遥感叶绿素胁迫高光谱估测大豆丛枝菌根

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

渭-库绿洲耕层土壤砷含量高光谱估测研究

环境监测管理与技术 2023年第5期35卷 45-49页

作者：王顺芳王雪梅赵枫新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054 新疆干旱区湖泊环境与资源实验室新疆乌鲁木齐830054

以新疆渭干河-库车河三角洲绿洲耕层土壤为研究对象,通过对原始光谱反射率(R)、包络线去除(CR)和一阶微分(R')变换光谱数据结合连续小波变换生成小波系数,筛选出与砷含量具有极显著相关性的特征波段(P<0.001),运用偏最小二乘回归、BP神... 详细信息

以新疆渭干河-库车河三角洲绿洲耕层土壤为研究对象,通过对原始光谱反射率(R)、包络线去除(CR)和一阶微分(R')变换光谱数据结合连续小波变换生成小波系数,筛选出与砷含量具有极显著相关性的特征波段(P高光谱估测模型。结果表明,经一阶微分结合连续小波变换处理后,光谱数据与砷含量之间的相关性提升尤为明显。综合考虑各模型估测精度及稳定性,认为R'-CWT-2^(6)-SVMR模型可作为研究区耕层土壤砷含量的最佳估算模型,其训练集和验证集的决定系数(R^(2))分别为0.753和0.740,均方根误差(RMSE)分别为1.350 mg/kg和1.819 mg/kg,相对分析误差(RPD)分别为2.03和2.00。

关键词：砷高光谱估测包络线去除一阶微分变换连续小波变换耕层土壤

干旱区绿洲耕层土壤重金属铬含量的高光谱估测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

生态环境学报 2021年第10期30卷 2076-2084页

作者：王雪梅玉米提·买明毛东雷梁婷新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054 新疆维吾尔自治区重点实验室(新疆干旱区湖泊环境与资源实验室) 新疆乌鲁木齐830054 新疆师范大学科研处新疆乌鲁木齐830054

土壤重金属铬含量的高光谱估测技术较传统测量方法具有无污染、方便快捷进行动态监测的优势。对新疆渭干河-库车河三角洲绿洲耕层土壤98个样品的原始光谱反射率R分别进行倒数1/R、对数lg(R)、倒数对数lg(1/R)以及微分变换。不同处理结... 详细信息

土壤重金属铬含量的高光谱估测技术较传统测量方法具有无污染、方便快捷进行动态监测的优势。对新疆渭干河-库车河三角洲绿洲耕层土壤98个样品的原始光谱反射率R分别进行倒数1/R、对数lg(R)、倒数对数lg(1/R)以及微分变换。不同处理结果与实测土壤重金属铬含量进行相关分析从而筛选出具有极显著相关的特征波段(P高光谱估测模型,并对最优估测结果进行克里格空间插值。结果表明,(1)原始光谱反射率的微分变换处理可有效提升光谱与土壤重金属铬含量之间的敏感性,其中经微分变换后的土壤光谱反射率与铬含量的相关系数由0.487显著提高到0.669(P估测结果,经倒数对数一阶微分[lg(1/R)]′处理后的BP神经网络模型具有较高的估测精度和很强的稳定性,可作为研究区土壤重金属铬含量的最优估测模型,其决定系数(Rd;)在0.8以上,均方根误差(RMSE)小于6.5,相对分析误差(RPD)大于2。(3)研究区土壤重金属铬含量具有中等空间变异性,低含量区域主要分布在新和县和沙雅县的外缘地带,而位于库车市东北部区域的耕层土壤铬含量达到最高水平。受人类活动影响该绿洲的土壤污染问题日趋严重,耕层土壤重金属铬含量呈现出较高含量的空间分布。

关键词：土壤铬高光谱估测特征波段多元线性逐步回归偏最小二乘回归 BP神经网络随机森林回归

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

冬小麦冠层水平叶绿素含量的高光谱估测

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2016年第2期44卷 48-54页

作者：王晓星常庆瑞刘梦云刘秀英尚艳西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 河南科技大学农学院河南洛阳471003

【目的】利用高光谱数据对抽穗期冬小麦冠层叶绿素含量进行估测,旨在为叶绿素含量快速准确估测提供参考。【方法】利用ASD便携式野外光谱仪和SPAD-502叶绿素仪实测了冬小麦抽穗期冠层光谱反射率及叶绿素含量,并对原始光谱反射率及其一... 详细信息

【目的】利用高光谱数据对抽穗期冬小麦冠层叶绿素含量进行估测,旨在为叶绿素含量快速准确估测提供参考。【方法】利用ASD便携式野外光谱仪和SPAD-502叶绿素仪实测了冬小麦抽穗期冠层光谱反射率及叶绿素含量,并对原始光谱反射率及其一阶导数光谱与叶绿素相对含量进行了相关分析,建立了基于敏感波段、红边位置、原始光谱峰度和偏度、一阶导数光谱峰度和偏度的叶绿素估算模型,并进行检验,从中筛选出精度最高的模型。【结果】冬小麦冠层光谱曲线特征与叶绿素含量之间有着密切联系。基于原始光谱一阶导数偏度和峰度的冬小麦(抽穗期)叶绿素含量估算模型拟合精度优于其他4种估算模型,决定系数R2分别为0.847和0.572,均方根误差RMSE分别为0.397和0.697,相对误差RE分别为61.0%和119.0%,拟合精度优于其他4种估算模型。【结论】原始光谱一阶导数的偏度和峰度作为自变量能很好地估测抽穗期小麦冠层叶绿素含量。

关键词：高光谱估测叶绿素含量冬小麦抽穗期估算模型

黄河三角洲土壤含水量状况的高光谱估测与遥感反演

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

黄河三角洲土壤含水量状况的高光谱估测与遥感反演

作者：李萍山东农业大学

学位级别：硕士

土壤含水量是陆地和大气能量交换过程中的重要因子,对陆地表面蒸散、水的运移、碳循环具有很强的控制作用,是气候、生态、水文、农业等领域衡量土壤干旱水平的重要指标。土壤水分也是研究植物水分胁迫、监测作物旱情的最基本因子。随着... 详细信息

土壤含水量是陆地和大气能量交换过程中的重要因子,对陆地表面蒸散、水的运移、碳循环具有很强的控制作用,是气候、生态、水文、农业等领域衡量土壤干旱水平的重要指标。土壤水分也是研究植物水分胁迫、监测作物旱情的最基本因子。随着工农业、生活用水的不断增长,农田水资源短缺也影响到了农业的生产与发展。土壤含水量的监测能够准确掌握田间土壤水分的分布,预测未来的发展状况,可以提高农业用水的效率、节约水资源,对于提高农业灌溉用水效率、水土资源的可持续利用,以及旱情的监测等都具有重要的意义。同时,土壤水分的时空分布规律是土壤水文的重要影响因子,是区域水文过程研究的重要内容之一,可为遥感反演提供地面观测数据支持,为生态建设和规划提供重要的参考。土壤水分时空变异研究对提高土壤水分资源的利用效率和管理水平具有重要的作用。本文以黄河三角洲垦利县和无棣县为研究区,首先根据研究区实测水分数据对垦利县和无棣县水分状况进行了系统分析。之后为探讨利用近地高光谱和遥感影像数据结合预测土壤含水量的可行方法,本研究以2014春垦利县数据为例,采用中心波长反射率和波段平均反射率两种拟合方法,利用室外实测高光谱窄波段反射率数据模拟Landsat 8卫星宽波段反射率,进而通过波段组合,选取敏感光谱参量,应用多元逐步线性回归方法分别建立土壤含水量高光谱单一形式波段组合与多形式波段组合估测模型,并选取最优估测模型;采用线性混合像元分解处理遥感影像,同时采用比值均值订正方法对遥感影像反射率进行订正,在此基础上,将模型应用到经过订正的Landsat 8卫星影像,实现了对2014春垦利县土壤含水量的遥感反演,并通过用2014年春无棣县数据及2013年垦利其他季节数据检验了2014年春垦利县遥感反演模型的时空适用性。最后本研究将2014春季遥感反演模型分别应用到2015年垦利县和无棣县,得到了2015年春季研究区土壤含水量状况。主要结论如下:(1)根据实地调查数据统计分析,垦利县2013年秋与2014年春土壤水分均值较为接近,而2013年冬土壤水分含量较低。无棣县2013年秋与2014年春的土壤水分均值较为接近,而2013年冬、2014年夏、秋时期的土壤水分均值相对较低。从空间分布看,垦利县2013年春、秋、冬与2014年春季的土壤水分具有较一致的空间分布格局,空间破碎度较大,而2013年夏季的水分空间连续性较强;无棣县2013年秋、冬、2014年春土壤水分空间分布格局一致,空间破碎度较大,2014年夏、秋的水分空间连续性较强,整体呈连片分布。从年际变化看,垦利2014年春比2013年春季含水量水平低。无棣县2014年秋比2013年秋季含水量水平降低。总体来看,研究区2014年土壤含水量水平较2013年降低。不同植被类型的土壤含水量存在明显差异性。垦利、无棣均呈现相似的规律。耕地土壤含水量各季节平均水平均低于盐荒地,盐荒地中,土壤含水量表现为光板地>碱蓬>芦苇>茅草。(2)随着含水量的增加,土壤反射率总体呈下降趋势,不同土壤含水量光谱曲线总体变化比较平缓,形态相似。不同含水量的土壤光谱反射率表现为强度上的差异,在波长较短的部分,反射率随土壤水分增加变化迅速,而在波长较长的部分,反射率变化相对平缓。土壤含水量与Landsat 8OLI的7个波段均有一定的相关性。(3)高光谱估测模型构建时,中心波长反射率和波段平均反射率两种拟合方法中,所建单一波段组合形式均是以差值方式的光谱参量建立的估测模型较好;且基于单一波段组合敏感光谱参量建立的回归模型效果均不如基于多波段组合光谱参量构建的估测模型。基于波段平均反射率和多形式波段组合方式敏感光谱参量构建的估测模型最佳,Y=60.833-12.737×R655/R440+208.397×(R1610-R2200)+67.536×(R865-R2200)+0.815×(R440+R480)/(R440-R480),模型的决定系数R 2为0.701。(4)利用SPSS软件分析实测平均反射率和遥感地表反射率,两者相关系数极高,呈极显著相关,因此可将土壤水分室外实测估测模型应用于遥感影像,实现区域土壤水分的遥感反演。(5)用2014年春无棣县及2013年垦利县其他季节数据对2014年春垦利县遥感反演模型进行时空适用性检验,结果表明2014年春季垦利县遥感反演模型适用于同年春无棣县的水分反演,但应用到垦利县其他季节效果较差,表明垦利县春季遥感反演模型具有对同期黄河三角洲其它地区的适用性,却不具有季节的普适性。

关键词：黄河三角洲土壤含水量时空分布高光谱估测遥感反演

黄河三角洲滨海盐渍土盐分含量野外高光谱估测与遥感反演

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

黄河三角洲滨海盐渍土盐分含量野外高光谱估测与遥感反演

作者：安德玉山东农业大学

学位级别：硕士

黄河三角洲是近百年来黄河造陆运动形成的新陆地,其沉积环境、气候条件和土壤母质决定了原生盐渍土在区域内的广泛分布。随着当地农业经济的发展和重灌轻排、重种轻养的耕作方式,再加上区域本身地下水埋深浅且矿化度高,黄河三角洲土壤... 详细信息

黄河三角洲是近百年来黄河造陆运动形成的新陆地,其沉积环境、气候条件和土壤母质决定了原生盐渍土在区域内的广泛分布。随着当地农业经济的发展和重灌轻排、重种轻养的耕作方式,再加上区域本身地下水埋深浅且矿化度高,黄河三角洲土壤次生盐渍化现象也日趋加剧。受盐渍化的影响,该区的植被生境和多种珍稀的野生动物栖息地遭到威胁,生态系统脆弱化。土壤盐渍化已成为当地生态系统和农业可持续发展最重要的环境问题。因此,及时、精确、动态地获取盐渍土水、盐信息,对于治理盐渍土,防止其进一步退化,实现农业可持续发展具有至关重要的意义。为探索利用野外高光谱和卫星遥感影像结合预测土壤盐分含量的可行方法,本研究以黄河三角洲典型地区垦利县为研究区,采用野外原位土壤高光谱数据、卫星遥感影像与室内实测土样盐分数据相结合的方法,进行土壤盐分估测与反演研究。得出的主要结论有:(1)通过光谱反射率与盐分的相关性,筛选了土壤盐分敏感波段,结果显示:土壤盐分的敏感波段主要为可见光和近红外波段;光谱反射率在可见光波段相对较低,但随波长增长速度较快;在近红外波段,增长速度减缓;当水分含量小于30%时,随着含盐量的升高,土壤光谱反射率增加;当水分含量大于30%时,随着含盐量的升高,土壤光谱反射率降低;但光谱形态上基本相似,保持平行。利用敏感波段进行波段组合构建光谱参量,与土壤盐分的相关性显著提高,相关系数均大于0.6,证明波段组合可以很好的消除背景因素的影响,提高模型的估测精度。通过多元逐步线性回归,利用敏感光谱参量对土壤盐分进行光谱分析,建立基于近地高光谱数据的土壤盐分含量估测模型,并选出适合该研究区的最佳模型为y=2.119–0.015×(M1+M4)/(M1–M4)–3.508×(M4+M9)+0.012×(M1+M3)/(M1–M3)–M2/(M2–M3)–0.021×M5/(M1–M5),其中,y表示盐分含量(g/kg),M1为763nm波段,M2为780nm波段,M3为885nm,波段M4为899nm波段,M5为995nm波段,M9为1794nm波段。模型拟合R2为0.811,说明采用此方法建立的模型拟合度较好,稳定性较高,具有可行性。(2)利用野外实测高光谱窄波段反射率数据模拟Landsat 7卫星宽波段反射率,采用同样方法建立基于Landsat 7波段范围的土壤盐分高光谱估测模型,并选出适合该研究区的最佳模型为y=1.345–25.898×g SWIR1–245.440×g Red×(g Red–g NIR)–0.252×(g Red+g NIR)/(g Red–g NIR)–19.563×(g Red–g SWIR1),模型拟合R2为0.867;建立基于Landsat 8波段范围的土壤盐分高光谱估测模型,并选出适合该研究区的最佳模型为y=0.685–11.359×g SWIR1–165.302×g Red×(g Red–g NIR)–0.238×(g Red+g NIR)/(g Red–g NIR)–25.385×(g Red–g SWIR1),模型拟合R2达到0.848,说明此方法模型的拟合度较好,稳定性较高,具有可行性。(3)利用研究区的Landsat遥感影像,通过辐射校正、几何精校正、大气校正等处理后,采用完全约束最小二乘法混合象元分解去除水体及沿海滩涂、线性混合象元分解方法去除植被光谱信息,采用比值均值法对遥感反射率进行订正,最终将模型应用到订正后的卫星遥感影像进行反演,取得较理想的研究结果,证明将地面高光谱和卫星遥感结合用于土壤盐分含量的估测及反演方法的可行性。(4)将两个最佳模型分别应用到Landsat 7和Landsat 8卫星遥感影像,并将其反演结果进行对比分析,发现反演结果较为一致,且均与实测插值结果相差不大,证明模型可用于黄河三角洲垦利县春季土壤盐分含量的动态变化监测,为区域盐渍土遥感调查与动态监测提供了有效途径。

关键词：黄河三角洲滨海盐渍土土壤盐分光谱参量高光谱估测遥感反演

基于野外高光谱的黄河三角洲滨海盐渍土盐分含量估测研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

土壤通报 2015年第4期46卷 843-850页

作者：安德玉赵庚星常春艳王卓然张同瑞李萍贾吉超山东农业大学资源与环境学院土肥资源高效利用国家工程实验室山东泰安271018

为探索适合黄河三角洲滨海地区土壤盐分含量的快速准确估测方法,以黄河三角洲垦利县为研究区,采用野外原位土壤高光谱数据与室内实测土样盐分数据相结合的分析方法,进行土壤盐分估测研究。通过对土壤盐分高光谱反射率、一阶微分反射率... 详细信息

为探索适合黄河三角洲滨海地区土壤盐分含量的快速准确估测方法,以黄河三角洲垦利县为研究区,采用野外原位土壤高光谱数据与室内实测土样盐分数据相结合的分析方法,进行土壤盐分估测研究。通过对土壤盐分高光谱反射率、一阶微分反射率与盐分含量进行相关性分析,筛选出土壤盐分敏感波段;通过波段组合构建并筛选出土壤盐分敏感光谱参量;通过对敏感波段进行主成分回归建模、多元逐步线性回归建模和运用光谱参量建模,筛选出最佳的估测模型。结果显示:一阶微分可放大样品间的光谱特征差异,提高了相关性;波段组合可消除部分背景因素影响,与盐分的相关性明显提高;利用敏感光谱参量构建的估测模型优于直接用敏感波段构建的模型,土壤盐分最佳估测模型为y=0.623-2003920.934*X507*X772+0.259*(X512+X1093)-469.717*X772/X512,R2为0.591,验证R2为0.556,RPD为1.624,RMSE为0.116,拟合度较好,稳定性较高。该研究为滨海区土壤盐分含量的野外高光谱估测提供了新的方法,同时为土壤盐分含量的高光谱定量研究提供理论和技术参考。

关键词：黄河三角洲土壤盐分高光谱估测光谱参量回归建模