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基于植被指数的土壤氮素遥感估算研究被引量：2: 2014年; 土壤氮素是土壤肥力的重要指标之一,在粮食生产和质量上扮演着极其重要的角色。土壤氮素监测不仅是农业生产的研究热点,也是全球气候变化问题研究的热点之一,而遥感技术为土壤氮素监测提供了一种快速无损的、新的技术手段。本研究利用TM影像通过NDVI变换反演植被覆盖度,同时结合地面实测数据,分析影像植被覆盖度与实测植被覆盖度的关系,及二者在反演土壤氮素含量时的差异;并建立影像植被覆盖度与土壤全氮含量的估算模型;结果表明:影像植被覆盖度与实测植被覆盖度的相关性极显著,通过比较实测植被覆盖度与土壤全氮、碱解氮的关系,发现实测植被覆盖度与土壤全氮含量相关性极显著,而与土壤碱解氮含量相关性不显著。; 王家强于军彭杰柳维扬伍维模; 关键词：植被指数荒漠河岸林土壤氮素遥感

不同类型土壤全氮含量的高光谱预测研究被引量：9: 2013年; 为了探明土壤全氮的敏感波段,对比不同统计方法建立的预测模型的反演精度与稳定性,以红壤、石灰土、潮土和水稻土4个土类的土壤为研究对象,利用ASDProFR地物光谱仪,在室内条件下测定350～2500nm波段范围的土壤高光谱数据,经分析不同光谱指标与全氮含量数据的相关性,确定全氮的敏感波段,并建立相应的反演模型。结果表明,反射系数、反射系数对倒的一阶微分、反射系数倒数的一阶微分、反射系数的一阶微分、反射系数对数的倒数、反射系数对数的一阶微分与全氮的最高相关系数分别出现在2153、1079、1853、528、1392、438nm;所有预测模型中,以895、1079、1138、1149、2163、2183、2336、2337nm波段反射率对倒的一阶微分建立的多元逐步回归模型为最佳模型;逐步回归与一元线性回归相比较而言,逐步回归建立的预测模型的精度和稳定性更佳。; 彭杰向红英周清王家强柳维扬迟春明庞新安; 关键词：土壤全氮

南疆农田土壤全氮含量的中红外光谱反演模型被引量：3: 2022年; 快速准确监测农田土壤全氮含量,可显著提高土壤肥力诊断与评价工作的效率。传统测定土壤全氮的方法存在耗时费力、成本高、环境污染等缺点,而基于光谱学原理的土壤全氮定量方法克服了传统测量的劣势。中红外(MIR)光谱相较于可见光-近红外(VNIR)光谱而言,具有更多的波段数和信息量,如何利用中红外光谱监测土壤全氮含量是具有重要应用前景的研究课题。为了探索中红外光谱对土壤全氮监测的可行性,以新疆南疆地区采集的246个农田土样为研究对象,以室内测定的全氮含量和中红外光谱反射率数据为数据源,分析了不同全氮含量土样的中红外光谱特征差异,以主成分分析法(PCA)和连续投影算法(SPA)对光谱数据进行降维,然后采用偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)和反向传播神经网络(BPNN)四种建模方法分别构建基于全波段和降维数据的土壤全氮含量定量反演模型。研究结果表明:(1)土壤在中红外波段光谱反射率随全氮含量的增加而增加,在3620,2520,1620和1420 cm^(-1)附近存在明显的吸收谷;将中红外光谱数据进行最大值归一化处理后,可明显提高土壤光谱反射率与全氮含量的相关性。(2)对比两种数据降维方法,PCA和SPA分别使模型变量数减少了99.8%和97.5%,但以PCA提取的8个主成分为自变量建立的模型预测精度总体要高于SPA对应的模型,因此以PCA提取的主成分建模更适于土壤全氮模型的构建。(3)在建模集中,PLSR和SVM模型以全波段建模精度最高,但建模变量数多,建模效率较低,而RF和BPNN模型分别以PCA和SPA降维后的数据建立的模型在保持精度相当的前提下,可显著提高建模效率;在预测集中,基于PCA降维数据的BPNN模型预测能力最高,R2和RMSE分别为0.78和0.12 g·kg^(-1),RPD和RPIQ值分别为2.33和3.54,模型具备较好的预测能力。研究结果可为农田土壤全氮含量�; 白子金彭杰罗德芳蔡海辉纪文君史舟柳维扬殷彩云; 关键词：中红外光谱土壤全氮反演模型

棉田土壤水分的高光谱定量遥感模型被引量：8: 2016年; 在棉花大田水分试验的基础上,采用自主设计的不同土层取样方法,同步获取了棉花冠层高光谱数据和不同深度土壤的水分含量数据以及棉花冠层水分含量数据,分析了棉花冠层含水量与土壤含水量之间的关系、棉花冠层高光谱数据与土壤含水量之间的相关性,构建了基于棉花冠层高光谱数据的土壤水分含量反演模型。结果表明：不同土层的水分含量具有较大差异,棉花冠层对不同土层水分含量的响应程度不同,0~30 cm土层水分含量与棉花冠层含水量的相关性最强,决定系数达到0.58;棉花冠层反射率与土壤水含量在可见光波段呈负相关,近红外波段呈正相关;在所有以棉花冠层高光谱数据的不同变换形式构建的不同土层含水量的PLSR反演模型中,以反射率倒数对数所建的模型对0~30 cm土层和以反射率对数所建模型对0~10 cm土层含水量的预测RPD均达到2.0以上,具有较好的预测能力,其余模型的预测效果不理想。; 向红英牛建龙彭杰王家强柳维扬迟春明支金虎; 关键词：植被覆盖土壤水分含量土层深度高光谱遥感

基于田间原位光谱的棉田土壤有机质反演: 土壤有机质(SOC)是衡量土壤质量的关键指标,关系到土壤生态系统的养分循环和污染物的储存、吸收和保留等重要功能,对土壤的许多理化性质起着重要作用,并对土壤光谱反射率具有重要影响。因此,在人口快速增长和全球气候变化的背景下...; 罗德芳; 关键词：土壤有机质

基于原位光谱的田块尺度土壤含水量建模及预测被引量：1: 2020年; 以长年连作的南疆棉田土壤含水量为研究对象,利用带有内置光源的SR-3500型便携式地物光谱仪研究了不同S-G平滑参数、数据组合对土壤水分预测精度的影响。结果表明:SR-3500型便携式地物光谱仪的土壤反射率光谱对含水量有着很好的响应;通过采用21窗格、2次S-G平滑能够使土壤含水量预测精度有所提高;引入实验室配置含水量土样数据与原位数据结合,使模型既有较好的泛化能力又能保证模型精度(R^(2)=0.84,RMSE=22.34 g kg^(-1),MAPE=15.38%);对定量模型精度的评价指标决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)进行比较,认为MAPE能够更全面地评价模型综合性能。; 冯春晖吴家林刘新路罗德芳柳维扬彭杰; 关键词：土壤含水量

基于连续统去除法的土壤盐分含量反演研究被引量：30: 2014年; 通过对新疆维吾尔自治区温宿县、和田县、拜城县191个土样的原始反射率进行连续统去除及连续统去除的一阶微分处理,分析了盐分的高光谱吸收特征及敏感波段,并建立了盐分含量的多种高光谱定量反演模型。结果表明,在400~2 400 nm波段,土壤反射率与盐分含量之间无明显规律。640~700 nm波段的连续统去除数据与含盐量呈极显著负相关,而710~780 nm波段呈极显著正相关。原始反射率经连续统去除处理后,可明显提高反演模型的预测性能。基于盐分光谱指数和吸收特征参数构建的反演模型的稳定性及预测能力不如连续统去除、连续统去除一阶微分的400~2 400 nm或敏感波段的偏最小二乘回归(PLSR)模型。所有模型中,仅有以400~2 400 nm和640~700 nm连续统去除数据所建模型的相对分析误差(RPD)达2.5以上,分别为2.62和2.52,且二者其余各项评价指标差异不大。以640~700 nm波段连续统去除数据构建的PLSR模型对南疆水稻土盐分含量具有很好的反演效果。; 彭杰迟春明向红英滕洪芬史舟; 关键词：水稻土盐分反演

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国家自然科学基金(41061031)

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