基于偏最小二乘的土壤重金属铜含量高光谱估算

基于偏最小二乘的土壤重金属铜含量高光谱估算

论文摘要

为探究高光谱数据估算土壤重金属铜含量的可行性,以石家庄市水源保护区褐土为研究对象,对不同光谱变换数据与重金属铜含量做了相关分析,建立了土壤重金属铜的单光谱变换指标偏最小二乘模型和多光谱变换指标偏最小二乘模型。结果表明:光谱反射率(R)经倒数一阶微分(RTFD)变换后与铜含量的相关性有所提高;光谱敏感波段为418、427、435、446、490、673、1 909、1 920和2 221 nm,基本位于土壤氧化铁、粘土矿物的特征吸收区域;对土壤重金属铜含量估算效果最好的单光谱变换指标偏最小二乘模型为RTFD模型,其模型决定系数(R2)为0.649,均方根误差(RMSE)为1.477;多光谱变换指标偏最小二乘模型R2和RMSE分别为0.751和1.162,建模效果优于单光谱变换指标模型。研究结果可为北方地区褐土类型土壤重金属铜的高光谱估算提供借鉴。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 数据和方法
  •   2.1 土壤样品采集
  •   2.2 光谱测定
  •   2.3 光谱数据预处理
  • 3 结果与分析
  •   3.1 铜元素含量的统计分析
  •   3.2 研究区土壤光谱特征分析
  •   3.3 土壤重金属铜含量与光谱指标的相关分析
  •   3.4 U-PLS模型
  •   3.5 M-PLS模型
  • 4 讨论
  • 5 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 贺军亮,崔军丽,张淑媛,李仁杰,查勇

    关键词: 高光谱,重金属铜,倒数一阶微分,多变换偏最小二乘模型

    来源: 遥感技术与应用 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,信息科技,工程科技Ⅰ辑

    专业: 环境科学与资源利用

    单位: 石家庄学院资源与环境科学学院,河北师范大学资源与环境科学学院/河北省环境演变与生态建设实验室,河南大学黄河文明与可持续发展研究中心,南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室

    基金: 国家自然科学基金青年科学基金项目(41201215),河北省自然科学基金项目(D2016106013)

    分类号: X53;X87

    页码: 998-1004

    总页数: 7

    文件大小: 1130K

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