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基于特征优选与机器学习的农田土壤含盐量估算研究 被引量：13
1
作者 韩文霆 崔家伟 +2 位作者 崔欣 马伟童 李广 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期328-337,共10页
土壤盐渍化是影响农业可持续发展的重要制约因素,为准确及时地获取土壤中盐分含量,实现盐渍化精准监测,以内蒙古自治区巴彦淖尔市五原县境内的覆被农田为研究对象,探讨无人机多光谱遥感平台结合机器学习模型估测不同深度土壤含盐量的可... 土壤盐渍化是影响农业可持续发展的重要制约因素,为准确及时地获取土壤中盐分含量,实现盐渍化精准监测,以内蒙古自治区巴彦淖尔市五原县境内的覆被农田为研究对象,探讨无人机多光谱遥感平台结合机器学习模型估测不同深度土壤含盐量的可行性。首先,利用无人机搭载五波段多光谱相机获取研究区域高时空分辨率遥感图像数据,并同步采集地面不同深度处土壤盐分数据,使用皮尔逊相关系数法(PCC)、极端梯度提升(XGBoost)和灰色关联分析法(GRA)对构建的光谱指数进行优选;然后,采用决策树(DT)、反向传播神经网络(BPNN)、支持向量机(SVM)和随机森林(RF)4种机器学习方法建立植被覆盖下不同深度的农田土壤含盐量反演模型。结果表明,使用方案3(XGBoost-GRA)变量优选方法可以有效地筛选出敏感光谱指数,且基于此方法优选后的光谱指数建立含盐量估算模型的精度高于仅使用PCC或XGBoost法构建的反演模型。对比不同建模方法在不同土壤深度处的反演精度,可知随机森林RF模型整体表现最优,同时另外3种反演模型也取得了较好的预测效果,0~20 cm土壤深度处的预测效果是3个土壤深度中最优的,其中精度最高模型的决定系数R2、均方根误差(RMSE)和四分位数间距性能比(RPIQ)分别为0.820、0.044%和2.273,且本文基于最佳反演模型绘制的0~20 cm土壤盐分空间分布图可以较为真实地反映研究区内的土壤盐渍化程度。本研究表明特征变量优选结合机器学习模型能够较好地基于无人机遥感平台来估算覆被农田的土壤含盐量。 展开更多
关键词 无人机遥感 盐分监测 光谱指数 变量筛选 预测模型
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2018年长江口枯季盐度监测与分析 被引量：2
2
作者 施思 骆政 徐昕 《水利水电快报》 2021年第10期75-80,87,共7页
为服务长江口周边地区经济社会发展,有效应对盐水入侵,依据2018年枯季在长江口进行的定点盐度、潮位监测资料,对长江口南北支河段盐度在时空变化上进行了分析。研究结果表明:①盐度日变化过程显示,大潮期间,各测点盐度变化受潮位变化影... 为服务长江口周边地区经济社会发展,有效应对盐水入侵,依据2018年枯季在长江口进行的定点盐度、潮位监测资料,对长江口南北支河段盐度在时空变化上进行了分析。研究结果表明:①盐度日变化过程显示,大潮期间,各测点盐度变化受潮位变化影响较为明显;小潮期间,只有灵甸港(二)、连兴港2个测点盐度受潮位变化影响较大。②盐度月变化过程显示,各测点半月盐度变化与大小潮有较为复杂的关系,不同测点的盐度月变化情况差异较大。③北支水体盐度要远高于南支水体盐度;北支的盐度分布在纵向上由口门向上游呈递减趋势;大潮期间,南支4个测点盐度出现高-低-高的分布;小潮期间,南支水流受到径流主导,盐度较低。 展开更多
关键词 盐度监测 盐水入侵 天文大潮 长江口
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光纤布拉格光栅用于海水盐度监测初探 被引量：2
3
作者 孙梦雅 施斌 +3 位作者 郝瑞 刘苏平 冯晨曦 陈卓 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期125-130,共6页
海水入侵问题已波及中国沿海的9个省份,其中海水入侵最为严重的山东、辽宁两省入侵面积超过2000km^2。在气候变化和人类活动等作用因素的加剧影响下,海水入侵问题不可避免,因此,海水入侵的监测和防治是解决问题的关键,具有十分重要的意... 海水入侵问题已波及中国沿海的9个省份,其中海水入侵最为严重的山东、辽宁两省入侵面积超过2000km^2。在气候变化和人类活动等作用因素的加剧影响下,海水入侵问题不可避免,因此,海水入侵的监测和防治是解决问题的关键,具有十分重要的意义。本文针对目前海水入侵监测技术存在的问题,提出了一种可大范围实时原位监测海水盐度的光纤布拉格光栅(FBG)方法,并设计试验对三种FBG盐度测试方案的可行性进行了对比研究。试验结果表明:FBG技术应用于海水盐度监测具有一定可行性;利用能量补偿技术的两点串FBG测试效果最佳,灵敏度及稳定性在三种方案中均最好。基于FBG的海水盐度监测方法可以弥补目前常用的水化学法和物探法存在的不足,为海水入侵的监测和预防提供了一种先进、高效的手段。 展开更多
关键词 盐度监测 海水入侵 光纤布拉格光栅(FBG) 试验研究 可行性
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基于三次样条插值的盐度监测控制装置的温度补偿算法 被引量：6
4
作者 崔浩 舒朝君 王亚 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第6期88-91,共4页
针对采用电导率法的海水盐度淡化装置中电导率随温度变化的问题,提出了一种三次样条插值的方法进行盐度传感器温度补偿。设计了以STC12C5A60S2单片机为主控芯片,集成人机交互、状态显示、报警并驱动继电器动作等功能的盐度监测控制装置... 针对采用电导率法的海水盐度淡化装置中电导率随温度变化的问题,提出了一种三次样条插值的方法进行盐度传感器温度补偿。设计了以STC12C5A60S2单片机为主控芯片,集成人机交互、状态显示、报警并驱动继电器动作等功能的盐度监测控制装置,着重研究了二元函数定元的一元函数三次样条插值的温度补偿算法。通过实验标定的温度传感器对盐度范围为0~20 ppm,温度范围为0~60℃的常见海洋温度,利用三次样条插值方法进行数据标定。将盐度监测控制装置和CON200水质分析仪器进行对比测量实验,实验结果表明该装置的精度满足要求。 展开更多
关键词 三次样条插值 盐度监测控制装置 电导率法 温度补偿
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面向物联网应用的水体盐度监测系统设计 被引量：3
5
作者 邓潇阳 徐志宇 《自动化仪表》 CAS 2021年第5期19-21,26,共4页
近年来,随着我国经济水平的不断提升与物质水平的进一步提高,市场对于海水鱼的需求量与日俱增,而盐度是海水鱼养殖的关键技术指标。为提高海水鱼养殖水平,采用物联网架构,设计了一种用于海水鱼养殖的使用电容式传感器的水体盐度实时监... 近年来,随着我国经济水平的不断提升与物质水平的进一步提高,市场对于海水鱼的需求量与日俱增,而盐度是海水鱼养殖的关键技术指标。为提高海水鱼养殖水平,采用物联网架构,设计了一种用于海水鱼养殖的使用电容式传感器的水体盐度实时监测的系统。不同盐度水体介电常数不同,因此基于变介电常数型电容传感器的原理,设计了固定间距的电极板探头;采用FDC2214模块进行电容测量,并通过试验标定了电容-盐浓度曲线;利用该曲线,通过树莓派将测量得到的电容值转化为实际的水体盐浓度。以上设备共同组成智能终端。智能终端将测得的数据上传云平台OneNET,通过OneNET平台存储浓度数据流,绘制实时的水体盐度折线图,并设置了两个触发器。触发器将在浓度值超出阈值范围时自动发出警告。整个系统实现了实时水体盐度值监测、移动端实时数据的访问以及自动告警功能,满足实际的海水鱼人工养殖需要。 展开更多
关键词 物联网 水体盐度监测 智能终端 电容式传感器 OneNET云平台
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CTD与颠倒温度表、盐度计方法的系统比较 被引量：1
6
作者 宋文鹏 姜锡仁 鞠莲 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期90-96,共7页
2007年8月渤海及北黄海断面调查中使用ALECCTD和颠倒温度表、盐度计获取同站同步断面水温、盐度和深度资料,并对调查结果进行差值和相关性分析,发现使用CTD与传统方式获取的调查数据绝对差值小,相关性强,可以认为经过了相关计量单位的... 2007年8月渤海及北黄海断面调查中使用ALECCTD和颠倒温度表、盐度计获取同站同步断面水温、盐度和深度资料,并对调查结果进行差值和相关性分析,发现使用CTD与传统方式获取的调查数据绝对差值小,相关性强,可以认为经过了相关计量单位的标定后,CTD数据与颠倒温度表、盐度计数据可以一并使用。 展开更多
关键词 CTD 颠倒温度表 盐度计 比较
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