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基于人工神经网络的土壤有机质含量高光谱反演 被引量:68
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作者 沈润平 丁国香 +1 位作者 魏国栓 孙波 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期391-397,共7页
研究了土壤有机质含量与土壤高光谱之间的关系,在对原始光谱进行了预处理分析后,运用多元线性逐步回归法(MLSR)和人工神经网络法(ANN)建立了土壤有机质含量的反演模型,并对模型进行了验证。结果表明:人工神经网络所建立的反演模型普遍... 研究了土壤有机质含量与土壤高光谱之间的关系,在对原始光谱进行了预处理分析后,运用多元线性逐步回归法(MLSR)和人工神经网络法(ANN)建立了土壤有机质含量的反演模型,并对模型进行了验证。结果表明:人工神经网络所建立的反演模型普遍优于回归模型,网络集成模型优于单个BP网络模型,网络集成是提高反演模型准确性与稳定性的有效途径。网络集成模型为最优模型,总均方根误差为1.31,可以用于土壤有机质含量的快速测算。 展开更多
关键词 高光谱 土壤有机质 逐步回归 神经网络
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基于高光谱的土壤有机质含量估算研究 被引量:70
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作者 刘磊 沈润平 丁国香 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期762-766,共5页
高光谱遥感技术以其光谱分辨率高、波段连续性强、数据丰富的特点,因而在土壤养分研究中得到广泛应用。通过土壤有机质的高光谱遥感分析,可以充分了解土壤养分的状况及动态变化,为指导农业生产及保护农业生态环境提供科学依据。本文基... 高光谱遥感技术以其光谱分辨率高、波段连续性强、数据丰富的特点,因而在土壤养分研究中得到广泛应用。通过土壤有机质的高光谱遥感分析,可以充分了解土壤养分的状况及动态变化,为指导农业生产及保护农业生态环境提供科学依据。本文基于江西省余江县和泰和县采集的34个红壤土样350~2 500nm波段的光谱曲线,研究了土壤光谱与土壤有机质含量之间的关系。先对土壤反射率光谱进行两种变换:一阶微分(R′)、倒数的对数log(1/R),然后在提取特征吸收波段的基础上,运用多元逐步线性回归法和偏最小二乘回归法建立相应的估算模型,并对模型进行检验。结果表明,偏最小二乘回归法优于多元逐步线性回归法,其建立的高光谱估算模型具有快速估算土壤中有机质含量的潜力。 展开更多
关键词 高光谱 土壤有机质 多元逐步回归 偏最小二乘回归
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内蒙古河套灌区土壤盐分光谱定量分析研究 被引量:56
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作者 屈永华 段小亮 +5 位作者 高鸿永 陈爱萍 安永清 宋金玲 周红敏 何涛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1362-1366,共5页
研究盐碱化土壤的光谱特性是利用遥感技术实现在区域尺度上进行土壤盐碱化监测和评价的工作基础。为了实现对内蒙古河套灌区土壤盐分的定量反演,于2007年7~8月间采集了河套灌区土壤样品,进行土壤化学成分及其光谱反射特性的测量。基于... 研究盐碱化土壤的光谱特性是利用遥感技术实现在区域尺度上进行土壤盐碱化监测和评价的工作基础。为了实现对内蒙古河套灌区土壤盐分的定量反演,于2007年7~8月间采集了河套灌区土壤样品,进行土壤化学成分及其光谱反射特性的测量。基于统计分析的方法,建立了土壤盐分与高光谱数据的偏最小二乘回归(PLSR)模型,对土壤中主要盐分参数进行了反演实验。独立验证结果表明,对全盐(S%)、硫酸根离子(SO24-)、pH值以及钾、钠总含量(Ka++Na+)有较好的反演精度,验证数据的决定系数R2分别是0.728,0.801,0.715和0.734,预测方差比(RDP)分别是1.79,1.87,1.64,1.63。将以上参数的PLSR模型回归系数聚合在TM的可见光(蓝色、绿色、红色)和近红外波段时,回归系数在数值上均有显著反应。研究结果为在航空航天遥感尺度上实现土壤盐分的定量反演提供了理论基础和实验依据。 展开更多
关键词 土壤盐分 偏最小二乘回归 高光谱 遥感
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黄河三角洲土壤含水量状况的高光谱估测与遥感反演 被引量:38
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作者 李萍 赵庚星 +5 位作者 高明秀 常春艳 王卓然 张同瑞 安德玉 贾吉超 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1262-1272,共11页
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,以黄河三角洲垦利县为研究区,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Land Sat8卫星宽波段反射率,进而通过组合,选... 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,以黄河三角洲垦利县为研究区,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Land Sat8卫星宽波段反射率,进而通过组合,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Land Sat8卫星影像,实现了对研究区土壤含水量的遥感反演。结果表明,最佳模型是基于波段平均反射率拟合方法建立的多形式波段组合估测模型。从反演结果看较为符合研究区土壤含水量的实际状况。 展开更多
关键词 黄河三角洲 土壤含水量 高光谱 遥感
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不同条件下夏玉米冠层反射光谱响应特性的研究 被引量:30
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作者 谭昌伟 郭文善 +2 位作者 朱新开 李春燕 王纪华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期131-135,313,共6页
通过对两个年份不同生育阶段的田间夏玉米活体进行冠层反射光谱测定,该文分析了不同空间尺度、种植密度、观测角度、生育阶段、叶面积指数LAI、氮素胁迫、叶片含水量以及与杂草共生等8个条件下的冠层反射光谱响应特性,并探讨其发生机理... 通过对两个年份不同生育阶段的田间夏玉米活体进行冠层反射光谱测定,该文分析了不同空间尺度、种植密度、观测角度、生育阶段、叶面积指数LAI、氮素胁迫、叶片含水量以及与杂草共生等8个条件下的冠层反射光谱响应特性,并探讨其发生机理,研究结果表明,夏玉米在不同条件下的冠层反射光谱响应均呈现出一定的规律性。在近红外波段,其反射率值随氮肥施用量的增加而增大,尤以750~1350nm波段,但在可见光波段,反射率值降低;随着观测探头的逐步升高,反射率值降低;随杂草量的增多,反射率值逐渐增大。这些结果揭示了高光谱遥感田间夏玉米理化信息获取的巨大潜力,同时,为以后遥感反演建模提供了依据。 展开更多
关键词 光谱分析 遥感 高光谱 夏玉米 不同条件 冠层反射光谱
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科尔沁沙地地物光谱数据分析 被引量:29
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作者 范文义 杜华强 刘哲 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期45-48,共4页
根据测定各种地物的大量光谱数据 ,分析了内蒙古自治区奈曼旗荒漠化地区沙地、土壤、水体、水泥路面及部分植被的光谱特性及其变化规律 ,结果表明 ,研究区的水泥路面光谱变化均匀、平稳 ,是理想的光谱定标测试点。同时 ,利用导数和归一... 根据测定各种地物的大量光谱数据 ,分析了内蒙古自治区奈曼旗荒漠化地区沙地、土壤、水体、水泥路面及部分植被的光谱特性及其变化规律 ,结果表明 ,研究区的水泥路面光谱变化均匀、平稳 ,是理想的光谱定标测试点。同时 ,利用导数和归一化的方法对植被光谱进行了处理 ,消除了因光照等因素造成的同一植被类型不同部位光谱的差异 ,从而提高了地物光谱重建的精度。 展开更多
关键词 科尔沁沙地 地物光谱分析 遥感技术 荒漠化 光谱变换处理
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黄河三角洲土壤有机质含量的高光谱反演 被引量:29
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作者 韩兆迎 朱西存 +2 位作者 刘庆 房贤一 王卓远 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1545-1552,共8页
【目的】土壤有机质(SOM)具有改良土壤结构、促进团粒结构形成、增加土壤疏松性、改善土壤通气性和透水性以及促进植物生长发育的作用。传统测定土壤有机质的方法,虽然精度高,但是实时性差。本文通过对土壤高光谱数据进行变换和分析,筛... 【目的】土壤有机质(SOM)具有改良土壤结构、促进团粒结构形成、增加土壤疏松性、改善土壤通气性和透水性以及促进植物生长发育的作用。传统测定土壤有机质的方法,虽然精度高,但是实时性差。本文通过对土壤高光谱数据进行变换和分析,筛选出与土壤有机质含量相关性高的敏感波长,构建能够实时、快速反演黄河三角洲土壤有机质含量的数学统计模型。【方法】60个土壤样品采于黄河三角州。利用ASD Fieldspec3光谱仪,在室内环境下对黄河三角洲不同有机质含量的风干土壤样本进行了光谱测量,利用化学方法测定了土壤的有机质含量。在对土壤样品高光谱反射率进行去包络线处理的基础上,与土壤有机质含量进行相关分析,筛选敏感波长;运用主成分回归分析、多元线性回归分析、二次多项式逐步回归分析和支持向量机回归分析方法,分别建立了有机质含量的反演模型。【结果】确定了估测土壤有机质含量的敏感波长,建立了能够快速反演黄河三角洲土壤有机质含量的数学统计模型。从土壤光谱反射率曲线可以看出在1400 nm、1900 nm和2200 nm等波段附近有十分明显的水分吸收谷。经对比相关性可以看出,去包络线的数据处理方法明显提高了光谱反射率与土壤有机质之间的相关性。1278 nm、1307 nm、1314 nm、1322 nm、1328 nm、1334 nm、1343 nm 7个相关性较高的波长作为估测土壤有机质含量的敏感波长。基于主成分回归分析、多元线性回归分析、二次多项式逐步回归分析和支持向量机回归分析方法,分别构建了反演有机质含量的模型。其中,二次多项式逐步回归模型校正集的决定系数达到了0.865,验证集的决定系数最大,达到了0.837,为黄河三角洲土壤有机质含量的最佳反演模型。【结论】去包络线的数据处理方法可提高光谱反射率与土壤有机质之间的相关性,确定� 展开更多
关键词 有机质 包络线 高光谱 黄河三角洲
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基于高光谱遥感土壤有机质含量预测研究 被引量:22
8
作者 李媛媛 李微 +3 位作者 刘远 郭锡杰 牟蒙 刘长发 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1313-1318,共6页
高光谱遥感技术是土壤养分含量监测的一种先进手段,能及时、准确地监测滨海滩涂土壤养分的动态变化,对滨海湿地生态环境保护具有重要意义。以辽河三角洲滨海湿地滩涂为研究对象,在对地面高光谱数据与实验室样本理化性质分析的基础上,经... 高光谱遥感技术是土壤养分含量监测的一种先进手段,能及时、准确地监测滨海滩涂土壤养分的动态变化,对滨海湿地生态环境保护具有重要意义。以辽河三角洲滨海湿地滩涂为研究对象,在对地面高光谱数据与实验室样本理化性质分析的基础上,经过微分以及连续统去除法相关分析,分别建立了多元线性回归模型和偏最小二乘法(PLSR)模型,并对模型结果进行分析、比较。结果显示,连续统去除法能有效的提高有机质含量与光谱反射率之间相关性,基于此变换所建立的多元线性回归模型R2达到了0.7545,RMSE为1.2216;偏最小二乘模型R2达到了0.8792,RMSE为1.2299。所建模型具有预测土壤有机质含量的潜力,其中偏最小二乘法优于多元线性回归法。 展开更多
关键词 土壤有机质 高光谱 多元回归法 偏最小二乘法
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基于高光谱反射特性的土壤全氮含量预测分析 被引量:21
9
作者 李焱 王让会 +3 位作者 管延龙 蒋烨林 吴晓全 彭擎 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第1期173-179,共7页
随着高光谱遥感技术的快速发展,光谱技术已经在土壤理化性质、土壤养分等预测研究中得到了广泛应用。通过土壤高光谱反射率及其变形全氮含量的相关性,提取土壤光谱特征波段;采用多元回归和偏最小二乘回归法对全氮含量进行预测分析。结... 随着高光谱遥感技术的快速发展,光谱技术已经在土壤理化性质、土壤养分等预测研究中得到了广泛应用。通过土壤高光谱反射率及其变形全氮含量的相关性,提取土壤光谱特征波段;采用多元回归和偏最小二乘回归法对全氮含量进行预测分析。结果表明:土壤光谱一阶微分显著提高了全氮与高光谱之间的敏感度;在多元逐步线性回归模型和偏最小二乘回归分析法建立的模型中,二者均能较好地进行预测,但在偏最小二乘模型中,反射率二阶微分的预测模型最高达到0.956,总均方根误差最低为0.045。其模型的稳定性和预测精度优于多元逐步线性回归所建立模型,可以更好地快速预测土壤全氮,为土壤质量的评价提供数据基础,也为研究土壤退化地区的预测与防治提供信息,对未来农业的发展具有重要意义。 展开更多
关键词 土壤全氮 高光谱 偏最小二乘法 光谱预测模型
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基于稀疏表示模型和自回归模型的高光谱分类 被引量:19
10
作者 宋琳 程咏梅 赵永强 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期314-320,共7页
针对高光谱分类中对光谱信息和空间信息利用不足的问题,提出了一种基于稀疏表示模型和自回归模型相结合的分类算法。该算法利用稀疏表示模型和自回归模型,设计联合字典:在光谱维上,利用稀疏表示模型将高光谱的每个光谱向量表示为字典中... 针对高光谱分类中对光谱信息和空间信息利用不足的问题,提出了一种基于稀疏表示模型和自回归模型相结合的分类算法。该算法利用稀疏表示模型和自回归模型,设计联合字典:在光谱维上,利用稀疏表示模型将高光谱的每个光谱向量表示为字典中训练样本的稀疏线性组合;在空间维上,利用自回归模型对每个光谱向量的8邻域进行约束。针对不同样本分别构造一个字典,在减少计算量的同时减小重构误差,最后在最小重构误差和邻域相关性的约束下求解稀疏表示问题,以最小重构误差为准则实现高光谱数据的分类。仿真结果表明,该方法能够有效地提高高光谱数据的分类精度。 展开更多
关键词 遥感 高光谱 稀疏表示 自回归模型 邻域相关性 最小重构误差
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不同尺度冬小麦氮素遥感监测方法及其应用研究 被引量:13
11
作者 鲍艳松 王纪华 +4 位作者 刘良云 李小文 李翔 黄文江 唐怡 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期139-144,F0004,共7页
该文以航空影像、地面冠层光谱数据及同步观测的植被生化数据为基础,探讨了冬小麦冠层氮素监测的遥感方法。该方法应用于Lukina变量施肥模型,研究了基于遥感影像变量施肥量的计算方法。为实现以上目标,首先采用矩匹配和反射率转换方法,... 该文以航空影像、地面冠层光谱数据及同步观测的植被生化数据为基础,探讨了冬小麦冠层氮素监测的遥感方法。该方法应用于Lukina变量施肥模型,研究了基于遥感影像变量施肥量的计算方法。为实现以上目标,首先采用矩匹配和反射率转换方法,对获取的机载实用模块化成像光谱仪(OMIS)影像进行辐射校正;然后结合航拍相片及地面高精度差分GPS定位点坐标对高光谱影像进行几何校正。以预处理后的反射率影像和冠层光谱数据为数据源,采用倒高斯模型拟合冬小麦红边光谱曲线,并构建红谷位置、红边位置和红边宽度等光谱特征参量。通过对红边光谱特征量和实测氮素进行统计分析,寻找相关性显著、拟合误差小的最佳光谱特征量,并用于预测冬小麦冠层的氮素含量。统计相关分析结果表明:拟合曲线和图像反射率曲线面积差和实测的氮素含量有最高的相关性,且相关性达到极显著。最后,把该氮素预测方法集成到Lukina变量施肥模型中,结合反射率影像数据生成变量施肥处方图。文中探讨的最佳氮素预测方法改善了氮素预测的精度;基于影像的面状信息获取技术克服了点状信息的不足,使变量施肥技术更利于实用和推广。 展开更多
关键词 高光谱 OMIS 倒高斯模型 氮素预测 变量施肥
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汶川M_S8.0地震前后龙门山断裂带CO和CH_4排气增强 被引量:13
12
作者 崔月菊 杜建国 +4 位作者 陈杨 刘雷 刘红 易丽 孙凤霞 《地震研究》 CSCD 北大核心 2016年第2期239-245,175,共7页
利用卫星高光谱数据研究了汶川地震前后震中周围及沿断裂带相同面积区域的CO和CH_4总量的变化和相关程度。结果表明:(1)龙门山断裂带地区常年有地下气体沿断裂带向大气中释放,CO沿断裂带释放,受构造控制明显,而CH_4除了受构造控制影响外... 利用卫星高光谱数据研究了汶川地震前后震中周围及沿断裂带相同面积区域的CO和CH_4总量的变化和相关程度。结果表明:(1)龙门山断裂带地区常年有地下气体沿断裂带向大气中释放,CO沿断裂带释放,受构造控制明显,而CH_4除了受构造控制影响外,还受川西地区地下天然气的弥漫式扩散影响;(2)汶川地震的发生促进了地下气体的释放,汶川地震前约1.5个月至震后3个月左右有大量的地下CO和CH_4气体沿龙门山断裂带释放到大气中,并且距离震中越近,排气量越大。研究结果对地震监测、地气交换和环境地球化学监测有重要意义。 展开更多
关键词 汶川地震 龙门山断裂带 高光谱 气体地球化学
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光谱技术预测牛肉嫩度研究进展 被引量:11
13
作者 陈士进 彭增起 +4 位作者 李景军 沈明霞 王复龙 李小林 马鹏鹏 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期333-339,共7页
肉的嫩度是肉品品质的首要指标。多年来,牛肉嫩度一直是肉品学者关注的焦点,而牛肉嫩度的检测是近年来研究的热点之一。本文从光谱谱信息和牛肉内部成分的关系及光谱成像和牛肉外部特征的关系两方面,简要阐述牛肉嫩度检测的光谱技术特... 肉的嫩度是肉品品质的首要指标。多年来,牛肉嫩度一直是肉品学者关注的焦点,而牛肉嫩度的检测是近年来研究的热点之一。本文从光谱谱信息和牛肉内部成分的关系及光谱成像和牛肉外部特征的关系两方面,简要阐述牛肉嫩度检测的光谱技术特点。主要介绍国内外近十年来在牛肉嫩度检测方面所采用的近红外(NIR)、高光谱、多光谱、荧光光谱和可见光谱技术研究进展,讨论现有技术的局限性,并指出未来牛肉嫩度检测技术的发展方向。 展开更多
关键词 牛肉嫩度 近红外光谱 高光谱 多光谱 可见光谱 荧光光谱
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高光谱遥感技术的铅污染监测应用研究 被引量:12
14
作者 任红艳 潘剑君 张佳宝 《遥感信息》 CSCD 2005年第3期34-38,共5页
从高光谱技术的发展及其在植被遥感领域的应用出发,探讨了植被高光谱特征研究及其常用分析方法,对在营养胁迫情况下植物的叶绿素等变化对高光谱遥感响应的特征进行分析;归纳了获得优势应用的植被指数和导数光谱,植被光谱信息提取方法;... 从高光谱技术的发展及其在植被遥感领域的应用出发,探讨了植被高光谱特征研究及其常用分析方法,对在营养胁迫情况下植物的叶绿素等变化对高光谱遥感响应的特征进行分析;归纳了获得优势应用的植被指数和导数光谱,植被光谱信息提取方法;总结了土壤遭受重金属铅污染及其对植物的影响的机理;针对遭受污染胁迫的植物的地面高光谱特征提出了利用地面高光谱遥感技术作为土壤及植物重金属污染的遥感监测手段;在探讨其应用现状的同时展望了高光谱遥感数据支撑与校验的应用前景。 展开更多
关键词 植被 高光谱 遥感 监测
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K均值算法结合连续投影算法应用于土壤速效钾含量的高光谱分析 被引量:10
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作者 朱淑鑫 杨宸 +3 位作者 顾兴健 张永春 艾玉春 徐焕良 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期358-365,共8页
为解决在土壤速效钾含量的高光谱定量预测分析过程中,光谱数据维数高、冗余度较大等问题,提出了一种结合K均值算法(K-means)和连续投影算法(SPA)的高光谱特征波段选择方法。该算法首先将全波段数据分别根据不同的距离度量进行K-means聚... 为解决在土壤速效钾含量的高光谱定量预测分析过程中,光谱数据维数高、冗余度较大等问题,提出了一种结合K均值算法(K-means)和连续投影算法(SPA)的高光谱特征波段选择方法。该算法首先将全波段数据分别根据不同的距离度量进行K-means聚类分析,之后对聚类后的每个波段簇分别使用SPA法提取其中的特征波段。对全波段组合、传统SPA法提取的特征波段组合以及结合K-means聚类与SPA法提取的特征波段组合分别建立土壤速效钾含量的BP神经网络预测模型,通过对比模型预测效果来比较特征波段选择方法的性能。以盐城市348份土壤样品进行试验,结果表明,结合K均值算法与连续投影算法的特征波段选择方法可以有效地解决光谱预测分析过程中的数据冗余问题,实现对土壤速效钾含量快速精确预测分析。 展开更多
关键词 土壤 高光谱 连续投影法(SPA) K-means聚类分析法 BP神经网络模型
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土壤水与有机质对高光谱的作用及交互作用规律 被引量:10
16
作者 尚璇 李西灿 +1 位作者 徐邮邮 刘莎莎 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1465-1475,共11页
【目的】定量揭示土壤水分与有机质对高光谱的作用规律,为提高土壤水分、有机质的光谱估测精度提供基础。【方法】以山东省泰安市岱岳区90个棕壤土样为研究对象,进行室外光谱采集、室内土壤水分和有机质测定,运用Savitzky-Golay filter... 【目的】定量揭示土壤水分与有机质对高光谱的作用规律,为提高土壤水分、有机质的光谱估测精度提供基础。【方法】以山东省泰安市岱岳区90个棕壤土样为研究对象,进行室外光谱采集、室内土壤水分和有机质测定,运用Savitzky-Golay filter对光谱曲线进行平滑去噪预处理。根据含水量、有机质含量的高低将土壤样本分为9组,运用比较法对9组原始光谱数据进行分析,初步探究土壤水、有机质对光谱的作用规律。然后采用相关分析法,分析水、有机质与土壤原始光谱反射率(raw spectral reflectance,R)、光谱一阶微分变换(first order differential reflectance,D(R))以及分组光谱的相关性。在假定其他影响因素基本相同的条件下,利用有交互作用的双因素方差分析法,定量分析水、有机质对土壤光谱反射率、光谱一阶微分的作用程度及其交互作用。根据土壤水与有机质的交互作用规律,按相关系数较大而交互作用小的原则选取特征因子,采取偏最小二乘回归模型建立土壤有机质含量的高光谱估测模型,分析依据两者交互作用规律选取的因子对提高光谱估测模型精度的有效性。【结果】在田间持水量范围内,水对土壤光谱反射率影响起主要作用;水与有机质对土壤光谱客观存在交互作用,当土壤含水量小于10%时,600—1 800 nm的原始光谱能较好反映有机质的作用,而当土壤含水量大于15%时,有机质的作用几乎被水的作用所掩盖。水、有机质对土壤原始光谱的作用及其交互作用分别在360—1 800,410—1 800,509—1 800 nm达到显著水平,且三者均在1 951—2 450 nm达到显著水平(α=0.05);对土壤光谱的作用程度由大到小依次为:水、有机质、交互作用;在425—1 800 nm水对土壤光谱的作用大约是有机质的5—8倍,在1 950—2 300 nm为8—12倍;在350—2 500 nm有机质对土壤光谱的作用大约是水与有机质交互作用的2� 展开更多
关键词 高光谱 有机质 含水量 方差分析 交互作用
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基于高光谱的河套灌区农田表层土壤质地反演研究 被引量:10
17
作者 白燕英 魏占民 +2 位作者 刘全明 郭桂莲 刘霞 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2013年第5期68-71,93,共5页
以河套灌区解放闸灌域农田表层0-10cm土壤为研究对象,研究风干土样的不同粒级含量与光谱特性关系,遴选出反映土壤粘粒、粉粒、砂粒含量各自敏感的光谱波段,分别建立土壤粘粒、粉粒、砂粒含量与敏感波段的一元线性回归模型和BP神经网... 以河套灌区解放闸灌域农田表层0-10cm土壤为研究对象,研究风干土样的不同粒级含量与光谱特性关系,遴选出反映土壤粘粒、粉粒、砂粒含量各自敏感的光谱波段,分别建立土壤粘粒、粉粒、砂粒含量与敏感波段的一元线性回归模型和BP神经网络模型,模型验证结果表明:土壤粘粒、粉粒、砂粒含量的一元回归模型与BP神经网络模型精度基本一致,且都在85g以上。该研究结果可为应用高光谱遥感图像大范围识别河套灌区的土壤质地提供理论依据。 展开更多
关键词 河套灌区 高光谱 土壤质地 反演
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基于高光谱数据的玉米叶面积指数和生物量评估 被引量:9
18
作者 束美艳 陈向阳 +1 位作者 王喜庆 马韫韬 《智慧农业(中英文)》 2021年第1期29-39,共11页
利用高光谱技术获取玉米农学参数信息,有助于提升玉米精准管理水平。本研究基于3个种植密度和5份玉米材料的田间试验,获取玉米大喇叭口期的地面ASD高光谱数据与无人机高光谱影像,分析不同种植密度下不同遗传材料的叶面积指数(LAI)和单... 利用高光谱技术获取玉米农学参数信息,有助于提升玉米精准管理水平。本研究基于3个种植密度和5份玉米材料的田间试验,获取玉米大喇叭口期的地面ASD高光谱数据与无人机高光谱影像,分析不同种植密度下不同遗传材料的叶面积指数(LAI)和单株地上部生物量,构建基于全波段、敏感波段和植被指数的LAI和单株地上部生物量高光谱估算模型,比较分析两类高光谱数据在玉米表型性状参数上的监测能力。结果表明,野生型玉米材料的冠层光谱反射率在近红外波段随着种植密度的增大而增大;同一种植密度下的野生型玉米材料的光谱反射率在可见光和近红外波段均为最低。在可见光波段550 nm的波峰处,4种转基因材料的光谱反射率比野生型玉米材料的光谱反射率提高4.52%~19.9%,在近红外波段870 nm的波峰处,4种转基因材料的光谱反射率比野生型玉米材料的光谱反射率提高23.64%~57.05%。基于21个高光谱植被指数构建的模型对LAI的估算效果最好,测试集决定系数R2为0.70,均方根误差RMSE为0.92,相对均方根误差rRMSE为15.94%。敏感波段反射率(839~893 nm和1336~1348 nm)对玉米单株地上部生物量估算效果最佳,测试集R2为0.71,RMSE为12.31 g,rRMSE为15.89%。综上,田间非成像高光谱和无人机成像高光谱在玉米LAI及生物量估算方面具有较好的一致性,能够快速有效地提取地块尺度玉米农学参数信息,本研究可为高光谱技术在小区尺度的精准农业管理应用提供参考。 展开更多
关键词 高光谱 玉米 叶面积指数 地上部生物量 偏最小二乘回归 无人机遥感
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闽江口湿地土壤全氮含量的高光谱遥感估算 被引量:9
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作者 高灯州 曾从盛 +3 位作者 章文龙 刘晴晴 王志萍 陈依婷 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期952-959,共8页
氮是湿地生态系统重要生源要素,基于高光谱(350~2500 nm)遥感数据对其进行估算以实现湿地土壤全氮(TN)含量无损、快速和准确定量化具有重要意义。选取闽江河口湿地为研究区,于2013年5月,沿潮滩(高潮滩到中潮滩)采集16个土壤剖面80个样本... 氮是湿地生态系统重要生源要素,基于高光谱(350~2500 nm)遥感数据对其进行估算以实现湿地土壤全氮(TN)含量无损、快速和准确定量化具有重要意义。选取闽江河口湿地为研究区,于2013年5月,沿潮滩(高潮滩到中潮滩)采集16个土壤剖面80个样本,室内测定其光谱反射率和TN含量,并基于原始反射率(R)和光谱指数(比值指数RI、归一化指数NDI和差值指数DI)建立土壤TN含量高光谱估算模型,并进一步分析反射光谱与铵态氮(NH_4^+-N)、硝态氮(NO_3^--N)、有机质(SOM)和电导率(EC)之间的关系,以期揭示河口湿地土壤TN含量估算的机理。结果表明:土壤光谱反射率在350~600 nm,表现为高潮滩<中潮滩,而在600~2500 nm,表现为高潮滩>中潮滩;闽江河口湿地土壤TN含量与R在500 nm附近相关关系较好,并在490 nm有最大相关系数(-0.508);RI、NDI和DI大大提高了反射光谱与土壤TN含量的相关关系,其相关系数较高区域集中在600~1000 nm的波段组合,以RI(590,640)、RI(610,940)、NDI(940,590)、NDI(940,610)、DI(640,920)和DI(640,940)相关关系表现较好,能较好地实现研究区湿地土壤TN含量反演,其估算与检验模型r^2均大于0.610,RMSE均小于0.208,其中以RI(610,940)估算精度最好,估算与检验模型r^2分别为0.832和0.631,RMSE分别为0.178和0.202;闽江口湿地土壤TN含量与SOM含量密切相关是土壤TN含量估算的重要机理,而NH_4^+-N、NO_3^--N和盐分含量对其估算精度影响不大。 展开更多
关键词 高光谱 湿地土壤 全氮 闽江口
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Introduction to the airborne marine surveillance platform and its application to water quality monitoring in China 被引量:5
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作者 WANG Difeng GONG Fang +2 位作者 PAN Delu HAO Zengzhou ZHU Qiankun 《Acta Oceanologica Sinica》 SCIE CAS CSCD 2010年第2期33-39,共7页
China Marine Surveillance Force was equipped with modern aerial equipments for marine lawexecute with the advantage of functioning agilely at a large scale of surveillance coverage, providing powerful all-round safegu... China Marine Surveillance Force was equipped with modern aerial equipments for marine lawexecute with the advantage of functioning agilely at a large scale of surveillance coverage, providing powerful all-round safeguard, which is of benefit to the harmonious and sustainable development of coastal economy. Onboard the planes, three kinds of remote sensing sensors have been installed, including a marine airborne multi-spectrum scanner (MAMS), an optical-electronic platform, and an airborne hyper-spectral system AISA+. The specifications of remote sensing platforms were introduced briefly first, then examples of water quality monitoring by airborne remote sensing were presented, including the monitoring in coastal suspended material, oil-spill and abnormal warm water, etc. 展开更多
关键词 airborne remote sensing water quality monitoring multi-spectrum hyper-spectrum
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