黑土土壤水分高光谱特征及反演模型
应用高光谱技术阐释土壤含水率光谱规律及对土壤含水率进行定量分析,为精准农业地表土壤水分的快速测定提供参考。该文以吉林省黑土土类中的黑土亚类土壤为研究对象,利用ASD FieldSpec FR便携式光谱仪在室内环境下对不同含水率的土壤样本进行光谱反射率测量和特征分析;通过对土壤样品高光谱反射率进行对数、倒数、一阶微分以及反射率倒数的一阶微分、反射率对数的一阶微分变换,运用统计分析中的相关系数计算进行了光谱反射率与土壤水分的相关分析,并提取了土壤光谱特征波段;采用逐步多元线性回归方法和指数模式分析法,进行了高光谱土壤含水率定量反演。研究结果表明,在低于田间持水率状况下,黑土土壤光谱反射率及其反射率...
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| Published in | 农业工程学报 Vol. 27; no. 8; pp. 95 - 100 |
|---|---|
| Main Author | |
| Format | Journal Article |
| Language | Chinese |
| Published |
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京100081
2011
农业部资源遥感与数字农业重点开放实验室,北京100081 |
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1002-6819 |
| DOI | 10.3969/j.issn.1002-6819.2011.08.016 |
Cover
| Abstract | 应用高光谱技术阐释土壤含水率光谱规律及对土壤含水率进行定量分析,为精准农业地表土壤水分的快速测定提供参考。该文以吉林省黑土土类中的黑土亚类土壤为研究对象,利用ASD FieldSpec FR便携式光谱仪在室内环境下对不同含水率的土壤样本进行光谱反射率测量和特征分析;通过对土壤样品高光谱反射率进行对数、倒数、一阶微分以及反射率倒数的一阶微分、反射率对数的一阶微分变换,运用统计分析中的相关系数计算进行了光谱反射率与土壤水分的相关分析,并提取了土壤光谱特征波段;采用逐步多元线性回归方法和指数模式分析法,进行了高光谱土壤含水率定量反演。研究结果表明,在低于田间持水率状况下,黑土土壤光谱反射率及其反射率一阶微分和反射率对数一阶微分变换的敏感波段主要集中在400～410、1400～1850和2050～2200nm范围内,其中2156nm处与土壤水分相关系数最高,达0.89;在波长1328、1439、1742和2156nm处,采用反射率对数一阶微分所建立的黑土土壤含水率预测方程的预测精度最好,决定系数为0.931。黑土土壤含水率高光谱反演模型的建立为土壤水分的快速测定提供了新的途径。 |
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| AbstractList | 应用高光谱技术阐释土壤含水率光谱规律及对土壤含水率进行定量分析,为精准农业地表土壤水分的快速测定提供参考。该文以吉林省黑土土类中的黑土亚类土壤为研究对象,利用ASD FieldSpec FR便携式光谱仪在室内环境下对不同含水率的土壤样本进行光谱反射率测量和特征分析;通过对土壤样品高光谱反射率进行对数、倒数、一阶微分以及反射率倒数的一阶微分、反射率对数的一阶微分变换,运用统计分析中的相关系数计算进行了光谱反射率与土壤水分的相关分析,并提取了土壤光谱特征波段;采用逐步多元线性回归方法和指数模式分析法,进行了高光谱土壤含水率定量反演。研究结果表明,在低于田间持水率状况下,黑土土壤光谱反射率及其反射率一阶微分和反射率对数一阶微分变换的敏感波段主要集中在400～410、1400～1850和2050～2200nm范围内,其中2156nm处与土壤水分相关系数最高,达0.89;在波长1328、1439、1742和2156nm处,采用反射率对数一阶微分所建立的黑土土壤含水率预测方程的预测精度最好,决定系数为0.931。黑土土壤含水率高光谱反演模型的建立为土壤水分的快速测定提供了新的途径。 S562.01; 应用高光谱技术阐释土壤含水率光谱规律及对土壤含水率进行定量分析,为精准农业地表土壤水分的快速测定提供参考.该文以吉林省黑土土类中的黑土亚类土壤为研究对象,利用ASD FieldSpec FR便携式光谱仪在室内环境下对不同含水率的土壤样本进行光谱反射率测量和特征分析；通过对土壤样品高光谱反射率进行对数、倒数、一阶微分以及反射率倒数的一阶微分、反射率对数的一阶微分变换,运用统计分析中的相关系数计算进行了光谱反射率与土壤水分的相关分析,并提取了土壤光谱特征波段；采用逐步多元线性回归方法和指数模式分析法,进行了高光谱土壤含水率定量反演.研究结果表明,在低于田间持水率状况下,黑土土壤光谱反射率及其反射率一阶微分和反射率对数一阶微分变换的敏感波段主要集中在400～410、1400～1850和2050～2200hm范围内,其中2156nm处与土壤水分相关系数最高,达0.89；在波长1328、1439、1742和2156nm处,采用反射率对数一阶微分所建立的黑土土壤含水率预测方程的预测精度最好,决定系数为0.931.黑土土壤含水率高光谱反演模型的建立为土壤水分的快速测定提供了新的途径. |
| Author | 姚艳敏 魏娜 唐鹏钦 李志斌 余强毅 许新国 陈佑启 何英彬 |
| AuthorAffiliation | 农业部资源遥感与数字农业重点开放实验室,北京100081 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京100081 |
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| Author_FL | Tang Pengqin He Yingbin Yu Qiangyi Chen Youqi Xu Xinguo Wei Na Li Zhibin Yao Yanmin |
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| DOI | 10.3969/j.issn.1002-6819.2011.08.016 |
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| Discipline | Agriculture |
| DocumentTitleAlternate | Hyper-spectral characteristics and modeling of black soil moisture content |
| DocumentTitle_FL | Hyper-spectral characteristics and modeling of black soil moisture content |
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| ISSN | 1002-6819 |
| IngestDate | Thu May 29 04:04:16 EDT 2025 Wed Feb 14 10:10:12 EST 2024 |
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| Issue | 8 |
| Keywords | 光谱预测模型 光谱反射特性 含水率 模型 土壤 高光谱 |
| Language | Chinese |
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| Notes | 11-2047/S The study aims to search for the hyper-spectral bands most sensitive to soil moisture content and their inversion model. Taking black soil in Jilin Province as the study object, the spectra of soil samples with different soil moisture content were measured by ASD FieldSpec FR at the indoor environment. Soil hyper-spectral characteristics were analyzed. The hyper-spectral reflectance data were transformed to several spectral indices to analyze the relationship of soil moisture and extract sensitive bands. Quantitative inversion model of soil moisture content was carried out by using the stepwise multiple linear regression and exponential analysis. Results showed that the sensitive bands of black soil spectral reflectance （R） and its transformation of the first derivate differential （R′） and logarithm of the first derivate differential （lgR）′ mainly focused in 400-410, 1 400-1 850 and 2 050-2 200 nm when the soil moisture was below field water holding capacity. The highest correlation coefficient betwe |
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| PublicationCentury | 2000 |
| PublicationDate | 2011 |
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| PublicationDecade | 2010 |
| PublicationTitle | 农业工程学报 |
| PublicationTitleAlternate | Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering |
| PublicationTitle_FL | Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering |
| PublicationYear | 2011 |
| Publisher | 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京100081 农业部资源遥感与数字农业重点开放实验室,北京100081 |
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| SourceID | wanfang chongqing |
| SourceType | Aggregation Database Publisher |
| StartPage | 95 |
| SubjectTerms | 光谱反射特性 光谱预测模型 含水率 土壤 模型 高光谱 |
| Title | 黑土土壤水分高光谱特征及反演模型 |
| URI | http://lib.cqvip.com/qk/90712X/201108/38964840.html https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/nygcxb201108016 |
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