| 基于连续小波变换的表层土壤有机碳含量的高光谱估算 |
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| 引用本文： | 江远东,李新国,杨涵.基于连续小波变换的表层土壤有机碳含量的高光谱估算[J].江苏农业学报,2023(1):118-125. |
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| 作者姓名： | 江远东 李新国 杨涵 |
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| 作者单位： | 1. 新疆师范大学地理科学与旅游学院;2. 新疆干旱区湖泊环境与资源实验室 |
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| 基金项目： | 新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2022D01A214)；;国家自然科学基金项目(42061007)； |
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| 摘 要： | 土壤有机碳含量的高光谱估算，可快速、准确监测土壤肥力，为农业生产进行合理施肥提供科学依据。以博斯腾湖西岸湖滨绿洲为研究区，应用ASD FieldSpec3光谱仪测定表层土壤的高光谱反射率，采用重铬酸钾-外加热法测定表层土壤有机碳(SOC)含量；运用连续小波变换(CWT)分别对土壤高光谱反射率(R)及其一阶微分变换(R′)进行尺度分解，分析不同尺度分解后的数据与表层SOC含量的相关性，筛选敏感波段，分别建立偏最小二乘回归(PLSR)、随机森林(RF)和支持向量机(SVM)3种模型估算表层SOC含量。研究结果表明，土壤高光谱反射率与SOC含量呈负相关，经过一阶微分变换后，通过极显著性检验(P<0.01)的波段数由1 689个降低为227个，最大相关系数绝对值(|r|)由0.39提高至0.54;土壤高光谱数据CWT处理后，与表层SOC含量的相关性随分解尺度的增加呈现先增后降的趋势。R′-CWT-SVM模型估算效果最优，建模集和验证集R2分别为0.83和0.80,RMSE分别为5.24和3.56,RPD值为2.12,能够有效估算研究区表层SOC含量。
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| 关 键 词： | 土壤有机碳含量 高光谱反射率 一阶微分变换 连续小波变换 支持向量机 湖滨绿洲 |
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