特征變量選擇和回歸方法相結合的土壤有機質含量估算
發(fā)布時間:2021-09-01 01:06
針對高光譜數據量大、信息冗余嚴重的現象,應用穩(wěn)定競爭性自適應重加權采樣(sCARS)、連續(xù)投影算法(SPA)、遺傳算法(GA)、迭代保留有效信息變量(IRIV)和穩(wěn)定競爭性自適應重加權采樣結合連續(xù)投影算法(sCARS-SPA),從全波段光譜數據中篩選特征變量,并利用全波段和特征波段建立偏最小二乘回歸(PLSR)、支持向量機(SVM)和隨機森林(RF)模型預測土壤有機質含量。結果表明, PLSR和SVM模型結合特征變量選擇,不僅提高了模型運算效率,而且模型預測能力較全波段均有一定提高;RF模型采用特征變量建模,對模型精度的提高不是十分明顯,但其構建模型的變量數量卻顯著減少,大大提高建模效率。RF模型精度優(yōu)于SVM和PLSR模型,IRIV結合RF建立的土壤有機質含量預測模型,變量數僅63個,校準集和驗證集模型決定系數(R2)分別為0.941和0.96,驗證集相對分析誤差(RPD)為4.8。與全波段建模相比,特征變量選擇和回歸方法相結合,在保證模型精度的同時,可有效提高建模效率。
【文章來源】:光學學報. 2019,39(09)北大核心EICSCD
【文章頁數】:11 頁
【文章目錄】:
1 引 言
2 數據與方法
2.1 研究區(qū)概況
2.2 土壤樣品采集
2.3 土壤光譜數據采集及預處理
2.4 特征變量選擇方法
2.4.1 sCARS變量選擇
2.4.2 SPA變量選擇
2.4.3 GA變量選擇
1)波長編碼:
2)選擇初始群體:
3)適應度函數:
4)遺傳操作:
5)終止條件:
2.4.4 IRIV變量選擇
2.4.5 sCARS結合SPA變量選擇
2.5 模型精度評價
3 結 果
3.1 特征變量篩選
3.2 PLSR模型
3.3 SVM模型
3.4 RF模型
4 討 論
5 結 論
本文編號:3375970
【文章來源】:光學學報. 2019,39(09)北大核心EICSCD
【文章頁數】:11 頁
【文章目錄】:
1 引 言
2 數據與方法
2.1 研究區(qū)概況
2.2 土壤樣品采集
2.3 土壤光譜數據采集及預處理
2.4 特征變量選擇方法
2.4.1 sCARS變量選擇
2.4.2 SPA變量選擇
2.4.3 GA變量選擇
1)波長編碼:
2)選擇初始群體:
3)適應度函數:
4)遺傳操作:
5)終止條件:
2.4.4 IRIV變量選擇
2.4.5 sCARS結合SPA變量選擇
2.5 模型精度評價
3 結 果
3.1 特征變量篩選
3.2 PLSR模型
3.3 SVM模型
3.4 RF模型
4 討 論
5 結 論
本文編號:3375970
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