本文關鍵詞：基于可見-近紅外光譜變量選擇的荒漠土壤全磷含量估測研究

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【摘要】：以新疆艾比湖濕地保護區(qū)采集的300個荒漠土壤樣品為研究對象,利用ASD Field Spec○R3HR光譜儀獲取的土壤可見-近紅外光譜數(shù)據(jù)以及化學分析獲取的土壤全磷數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源,將原始光譜數(shù)據(jù)經(jīng)過卷積平滑、標準正態(tài)變量變換以及一階微分預處理后,采用蟻群-遺傳結(jié)合區(qū)間偏最小二乘法提取荒漠土壤全磷含量特征波長,構(gòu)建土壤全磷含量偏最小二乘回歸預測模型;并與全譜偏最小二乘、蟻群-區(qū)間偏最小二乘、遺傳-偏最小二乘模型進行比較。結(jié)果表明:經(jīng)蟻群-區(qū)間偏最小二乘法篩選后,荒漠土壤全磷特征波段為500~700,1 101~1 300,1 501~1 700,1 901~2 100nm;進一步采用遺傳-區(qū)間偏最小二乘法進行變量選擇,得到共線性最小的13個有效波長,分別為:1 621,546,1 259,573,1 572,1 527,564,1 186,1 988,1 541,2 024,1 118和1 191nm。建模方法比較顯示,采用蟻群-遺傳結(jié)合區(qū)間偏最小二乘法選擇的特征變量,建立的模型精度最高,其次是遺傳算法、蟻群算法和全光譜。蟻群-遺傳結(jié)合區(qū)間偏最小二乘法建立的土壤全磷含量的模型,效驗證均方根誤差RMSECV以及預測集均方根誤差RMSEP分別為0.122和0.108mg·g-1,效驗證相關系數(shù)Rc以及預測集的相關系數(shù)Rp分別為0.535 7,0.555 9。因此,經(jīng)過卷積平滑、標準正態(tài)變量變換以及一階微分預處理,并利用蟻群-遺傳結(jié)合區(qū)間偏最小二乘法建立的模型不僅簡單,而且具有較高的預測精度和較好的穩(wěn)健性,可以估算荒漠土壤全磷含量。
【作者單位】： 新疆大學資源與環(huán)境科學學院;綠洲生態(tài)教育部重點實驗室;新疆師范大學地理科學與旅游學院;自治區(qū)重點實驗室"新疆干旱區(qū)湖泊環(huán)境與資源實驗室";
【關鍵詞】： 光譜學 近紅外光譜 蟻群-遺傳區(qū)間偏最小二乘法 荒漠土壤全磷
【基金】：新疆維吾爾自治區(qū)青年科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)工程(2013711014) 國家自然科學基金項目(U1303381,41261090,41130531,41161063,41171036) 教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃項目(NCET-12-1075);教育部長江學者計劃創(chuàng)新團隊計劃項目(IRT1180) 霍英東青年教師基金項目(121018) 新疆維吾爾自治區(qū)科技計劃項目(201433115) 新疆大學優(yōu)秀博士研究生創(chuàng)新項目(XJUBSCX-2012026)資助
【分類號】：S153.6;O657.33
【正文快照】： 1.新疆大學資源與環(huán)境科學學院,新疆烏魯木齊8300462.綠洲生態(tài)教育部重點實驗室,新疆烏魯木齊8300463.新疆師范大學地理科學與旅游學院,新疆烏魯木齊8300544.自治區(qū)重點實驗室“新疆干旱區(qū)湖泊環(huán)境與資源實驗室”,新疆烏魯木齊830054引言土壤中的磷是植物生長所需和常見的限制

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本文編號：806581