土壤大数据体系构建及应用

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作者 刘杰 郏梦思 +5 位作者 王昌昆 郭志英 孙维维 马海艺 袁自然 潘贤章 《土壤》 CSCD 北大核心 2024年第6期1156-1164,共9页

中国已经积累了大量结构化、半结构化和非结构化土壤数据资源,但它们往往来源多样、结构各异、组织无序且存储分散,亟待进行体系化整合及高效管理,以适应大数据人工智能时代对土壤数据的挖掘与应用。基于大数据、数据湖和数据仓库等理... 中国已经积累了大量结构化、半结构化和非结构化土壤数据资源,但它们往往来源多样、结构各异、组织无序且存储分散,亟待进行体系化整合及高效管理,以适应大数据人工智能时代对土壤数据的挖掘与应用。基于大数据、数据湖和数据仓库等理念和前沿技术,本文提出了土壤大数据体系框架及其构建流程和方法,重点论述了土壤数据采集预处理、非结构化数据识别、算法模型等关键技术和湖仓一体存储架构,以及数据共享服务方案,列举了其在土壤数据共享服务、污染场地智能化管控和土壤生态规律挖掘等方面的应用案例,并探讨了其在第三次全国土壤普查土壤数据资源库建设方面的潜力,以及数据驱动的土壤研究的应用前景。 展开更多

关键词 土壤大数据 大数据体系 湖仓一体化 全国土壤三普 土壤污染

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反映样点微域空间变异的多穴位黑土层厚度快速勘察与预测方法研究

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作者 高张 马利霞 +14 位作者 于东升 胡文友 李德成 高磊 刘峰 张久明 姜军 匡恩俊 王鑫 宋洁 王桐 丁琪洵 王昌昆 迟凤琴 赵玉国 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1506-1523,共18页

黑土层厚度作为土壤质量的重要标志,在土壤可持续发展、粮食安全和生态功能中发挥着不可替代作用。然而,基于土壤剖面调查数据分析,往往样本数量少、代表区域范围小,多数仅依据点位数据统计,缺乏空间变异预测分析,迫切需要黑土层厚度快... 黑土层厚度作为土壤质量的重要标志,在土壤可持续发展、粮食安全和生态功能中发挥着不可替代作用。然而,基于土壤剖面调查数据分析,往往样本数量少、代表区域范围小,多数仅依据点位数据统计,缺乏空间变异预测分析,迫切需要黑土层厚度快速调查与高性能空间预测方法。通过新建调查样点黑土层厚度多穴位“浅层挖掘+深层土钻”快速获取方法,在黑龙江省获取357个样点的黑土层厚度系列样本数据;对随机森林预测模型参数进行优化,预测黑土层厚度空间变异及其不确定性;分析不同穴位观测值及其均值样本对优化模型预测精度及稳定性影响,评价模型空间预测潜能。结果表明,研究区耕地预测平均黑土层厚度为53.42 cm,新建黑土层厚度快速获取与预测方法行之有效,可替代剖面调查方法。优化随机森林模型预测黑土层厚度的空间变化解释力R2达到60%,可精细刻画黑土层厚度空间分异;样点单个观测穴位的随机性可改变模型预测协变量重要性数值,影响黑土层厚度空间预测分布;相较于样点多穴位观测均值的空间预测,单穴位观测值预测的空间分布不确定性评估的准确性较低,预测精度显著下降;交叉验证指标和散点图分析表明,优化随机森林模型对黑土层厚度具有稳定的空间预测潜能。本研究为黑土层厚度高精度快速调查与预测提供了新经验、新途径。 展开更多

关键词 黑土层厚度 多穴位勘察 随机森林模型 不确定性

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面向多类型土壤有机碳定量反演的天基高光谱探测参数研究

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作者 李泽鑫 高爽 +2 位作者 王昌昆 刘国华 胡登辉 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期639-645,共7页

星载高光谱仪器的光谱通道以及光谱分辨率和信噪比等核心参数设置直接影响土壤有机碳定量反演精度。本研究开展了卫星载荷光谱分辨率、信噪比、光谱特征波段对不同土壤类型有机碳反演影响的研究,提出了基于大气传输模型、光谱分辨率分... 星载高光谱仪器的光谱通道以及光谱分辨率和信噪比等核心参数设置直接影响土壤有机碳定量反演精度。本研究开展了卫星载荷光谱分辨率、信噪比、光谱特征波段对不同土壤类型有机碳反演影响的研究,提出了基于大气传输模型、光谱分辨率分析模型、信噪比分析模型、特征波段的提取分析模型以及偏最小二乘回归反演模型的面向不同土壤类型有机碳监测的高光谱卫星“地面-大气-仪器-观测-反演”全链路仿真分析方法,实现了土壤类型、大气效应、仪器特性参数、反演方法的耦合影响分析。结果表明:①3种类型土壤有机碳反演的最佳光谱分辨率均在10~20 nm。②不同土壤类型对观测的信噪比需求不同。对于Phaeozem的有机碳监测,较另外两种土壤有更高的信噪比需求。③在不同特征波段提取分析方法下所需的最佳光谱分辨率和信噪比一致。不同类型土壤光谱数据提取出的特征波段不同,其中反演效果最佳的土壤类型为Chernozem,特征波段数为26个,R^(2)=0.8265,RMSE=3.4389 g/kg。④反演模型与仪器特性参数无耦合关系,同一类型土壤不同反演算法的最佳光谱分辨率和信噪比需求一致。⑤Chernozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率15 nm,信噪比大于506.66,特征波段提取数为26个;Kastanozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率17 nm,信噪比大于331.42,特征波段提取数为22个;Phaeozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率15 nm,信噪比大于432.51,特征波段提取数为19个。 展开更多

关键词 天基高光谱探测 土壤有机碳监测 大气传输模型 光谱分辨率 信噪比 特征波段提取 基于变量优选法

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应用基于PLSR的土壤-环境模型预测土壤属性 被引量：11

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作者 王昌昆 潘贤章 +3 位作者 周睿 刘娅 李燕丽 解宪丽 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期237-245,共9页

土壤-环境模型对于正确理解土壤属性与环境因子间的关系,以及进行土壤属性预测与制图均具有重要的意义。研究区位于陕西省长武县内多年退耕还林还草沟壑区域,采集72个土壤表层样本,选择3/4的样本作为建模集,其余1/4的样本作为验证集;环... 土壤-环境模型对于正确理解土壤属性与环境因子间的关系,以及进行土壤属性预测与制图均具有重要的意义。研究区位于陕西省长武县内多年退耕还林还草沟壑区域,采集72个土壤表层样本,选择3/4的样本作为建模集,其余1/4的样本作为验证集;环境因子选择容易获取的地形因子和由遥感影像提取的植被因子和湿度因子,建立基于偏最小二乘回归(PLSR)的土壤-环境模型。结果表明:全氮、速效钾、全钾、有机质与环境因子间均有显著相关性;建立的PLSR模型可解释土壤属性的空间变异从23%(全氮)到27%(全钾);与逐步回归方法构建的模型相比,利用PLSR构建的土壤-环境模型可以更好地表征土壤属性与环境变量间的关系,拟合精度和预测精度也相对较高,说明PLSR建立的模型可以更好地应用于相似区域的土壤属性预测。 展开更多

关键词 土壤-环境模型 土壤属性预测 偏最小二乘回归(PLSR)

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基于可见-近红外光谱的滨海盐土土壤盐分预测方法 被引量：22

5

作者 刘娅 潘贤章 +4 位作者 王昌昆 李燕丽 周睿 解宪丽 王淼 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期824-829,共6页

我国目前尚存盐渍土0．35亿hm^2，潜在盐渍化土壤0．17亿hm^2，15m等深线以内的浅海和滩涂有0．14亿hm^2，黄河河口及长江口以南诸省的滨海盐土都有逐年递增的趋势。因此，对盐渍化土壤盐渍化程度的连续、实时监测尤为重要。然而，我国... 我国目前尚存盐渍土0．35亿hm^2，潜在盐渍化土壤0．17亿hm^2，15m等深线以内的浅海和滩涂有0．14亿hm^2，黄河河口及长江口以南诸省的滨海盐土都有逐年递增的趋势。因此，对盐渍化土壤盐渍化程度的连续、实时监测尤为重要。然而，我国在区域盐渍土制图、分区及全国性的监测预报体系建设方面还比较落后， 展开更多

关键词 滨海盐土 可见-近红外光谱 预测 电导率 偏最小二乘回归

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基于微根管技术的盐胁迫下小麦根系生长原位监测方法 被引量：15

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作者 李燕丽 王昌昆 +2 位作者 卢碧林 李继福 潘贤章 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期599-609,共11页

常用的作物根系生长监测一般采用破坏性采样方法,如土钻法和挖掘法等,虽然精度较高,但很难实现对作物根系生长的原位重复观测。采用桶栽法,利用微根管技术对分蘖期、返青期、拔节期和孕穗期的小麦根系进行了连续观测和采样,获取不同盐... 常用的作物根系生长监测一般采用破坏性采样方法,如土钻法和挖掘法等,虽然精度较高,但很难实现对作物根系生长的原位重复观测。采用桶栽法,利用微根管技术对分蘖期、返青期、拔节期和孕穗期的小麦根系进行了连续观测和采样,获取不同盐胁迫下小麦根长密度和根长等参数,研究不同生长时期小麦根系生长参数随土壤深度分布的规律。结果显示,微根管法获得的小麦根长密度与土钻法所得到的结果呈极显著正相关(r=0.91),且在拔节期和孕穗期二者的相关性最好。通过不同时期根系图像对比及根系参数分析发现,小麦根系在0~10 cm土层分布最多,并随深度增加而减少。此外,随着土壤盐含量的增加,各生长期根长变短;在分蘖期,土壤盐分含量最高(S5,盐分含量6.61 g·kg^(-1))的小麦根系长度不足对照处理的1/2,至孕穗期,其根系长度甚至低至对照处理的1/3,说明小麦根系受盐分胁迫影响较大,且以孕穗期受胁迫程度最严重,尤其当土壤盐含量超过3 g·kg^(-1)时影响最明显。由此可见,与传统破坏性取样方法相比,微根管技术结合图像处理技术可更好地快速、无损获取小麦根系生长的相关参数,为盐渍化区域作物根系的原位观测研究提供了新的方法。 展开更多

关键词 微根管技术 盐胁迫 根长密度 根长 小麦 图像处理技术

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基于可见光-近红外漫反射光谱的红壤有机质预测及其最优波段选择 被引量：24

7

作者 王淼 解宪丽 +6 位作者 周睿 王宝良 王昌昆 刘娅 潘剑君 沈润平 潘贤章 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1083-1089,共7页

有机质是土壤肥力、土壤质量的重要指标,同时也是土壤碳库的重要组成部分。传统的土壤有机质测试方法费时、繁琐,难以满足快速监测土壤有机质含量的需求。近年来,具有无损、快速、简便等优点的可见-近红外光谱技术的应用为土壤有机质的... 有机质是土壤肥力、土壤质量的重要指标,同时也是土壤碳库的重要组成部分。传统的土壤有机质测试方法费时、繁琐,难以满足快速监测土壤有机质含量的需求。近年来,具有无损、快速、简便等优点的可见-近红外光谱技术的应用为土壤有机质的快速监测提供了有效途径。 展开更多

关键词 红壤 有机质 最小二乘回归法 可见光-近红外波段

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土壤含水量对反射光谱法预测红壤土壤有机质的影响研究 被引量：21

8

作者 王淼 潘贤章 +4 位作者 解宪丽 王昌昆 刘娅 李燕丽 潘剑君 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期645-651,共7页

研究土壤含水量对有机质预测的影响,可为野外红壤有机质快速测定提供理论依据。本文在实验室条件下测量了不同含水量红壤的可见光-近红外光谱反射率,运用偏最小二乘回归(PLSR)建立不同含水量的土壤有机质预测模型。结果显示,随土壤含水... 研究土壤含水量对有机质预测的影响,可为野外红壤有机质快速测定提供理论依据。本文在实验室条件下测量了不同含水量红壤的可见光-近红外光谱反射率,运用偏最小二乘回归(PLSR)建立不同含水量的土壤有机质预测模型。结果显示,随土壤含水量的增加,有机质与一阶微分光谱的相关性先增加后下降,含水量为100～150 g/kg时相关系数最大。分380～2 400、380～1 300、1 300～2 400 nm三个波段建立不同含水量的有机质预测模型,模型预测精度均随土壤含水量增加而呈现先增加后下降的趋势。利用1 300～2 400 nm建立有机质预测模型可以有效避开氧化铁影响,建立的模型预测精度最高。本研究认为,当土壤含水量小于200 g/kg时,可以利用在室内控制条件下测定的土壤反射率,建立1 300～2 400 nm波段的PLSR模型,进行红壤土壤有机质含量预测。 展开更多

关键词 红壤 土壤有机质 土壤含水量 偏最小二乘回归

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基于差异化光谱指数的盐渍土水分含量预测1——以滨海盐土为例 被引量：7

9

作者 刘娅 潘贤章 +3 位作者 王昌昆 李燕丽 石荣杰 李志婷 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期381-388,共8页

以滨海盐土为研究对象,通过添加不同浓度的盐溶液并模拟蒸发过程,获取不同含水、含盐量的土壤样品,并测定土壤光谱和土壤含水量,分别运用光谱指数法和偏最小二乘回归法(PLSR)对土壤含水量进行预测。结果表明:由2 027 nm和1 878 nm构建... 以滨海盐土为研究对象,通过添加不同浓度的盐溶液并模拟蒸发过程,获取不同含水、含盐量的土壤样品,并测定土壤光谱和土壤含水量,分别运用光谱指数法和偏最小二乘回归法(PLSR)对土壤含水量进行预测。结果表明:由2 027 nm和1 878 nm构建的土壤水分差异化光谱指数(NDMI2027,1878)是预测土壤水分的最优指数,且适用于任何等级的盐渍化土壤,其建模集和验证集的预测结果均优于PLSR方法,验证集R2达0.99,RMSE仅为21.84 g/kg,可比较准确地预测盐渍化土壤的含水量。 展开更多

关键词 滨海盐土 土壤含水量 可见-近红外光谱 光谱指数 预测

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基于盲源分离的稀疏植被区土壤含盐量反演 被引量：6

10

作者 刘娅 潘贤章 +3 位作者 石荣杰 李燕丽 王昌昆 李志婷 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期322-331,共10页

植被对土壤光谱的干扰是目前土壤盐渍化遥感监测的重要限制因素之一,探索消除稀疏植被覆盖区植被对光谱影响的方法,对提高土壤含盐量遥感反演精度具有重要意义。本文通过对189组不同植被覆盖度且不同盐渍化程度种植微区野外实测地表可见... 植被对土壤光谱的干扰是目前土壤盐渍化遥感监测的重要限制因素之一,探索消除稀疏植被覆盖区植被对光谱影响的方法,对提高土壤含盐量遥感反演精度具有重要意义。本文通过对189组不同植被覆盖度且不同盐渍化程度种植微区野外实测地表可见-近红外反射光谱进行分析,比较并评价了基于原始光谱和盲源分离(blind source separation,BSS)后光谱预测土壤含盐量的结果。结果表明:地表植被覆盖严重影响基于可见-近红外反射光谱的土壤含盐量反演精度。盲源分离方法,尤其是基于方程z=tanh(y)的独立分量分析(independent components analysis,ICA)算法,可有效分解植被和土壤的混合光谱,并提高植被覆盖下基于可见-近红外反射光谱的土壤含盐量反演精度。该方法为植被覆盖区大尺度土壤盐渍化遥感监测提供了方法指导。 展开更多

关键词 稀疏植被覆盖 可见-近红外反射光谱 土壤含盐量 盲源分离

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CERN分布式土壤样品长期保存系统的构建

11

作者 郭志英 潘恺 +16 位作者 宋歌 王昌昆 施建平 解宪丽 刘杰 王小亮 吴瑞俊 郑立臣 汪金舫 田振荣 刘素萍 郝翔翔 况福虹 樊博 刘晓利 程一松 潘贤章 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1469-1478,共10页

长期保存的土壤样品是国家科技基础支撑条件的重要组成部分,对于土壤及环境长期变化研究和科学数据开放共享等具有重要价值。近年来,随着我国对农业和生态环境科技投入的不断增长,土壤调查强度逐步增大,土壤样品积累速度明显加快,因此,... 长期保存的土壤样品是国家科技基础支撑条件的重要组成部分,对于土壤及环境长期变化研究和科学数据开放共享等具有重要价值。近年来,随着我国对农业和生态环境科技投入的不断增长,土壤调查强度逐步增大,土壤样品积累速度明显加快,因此,亟需相关的标准规范来指导土壤样品的长期保存。在国家标准《土壤质量土壤样品长期和短期保存指南》(GB/T 32722—2016)的基础上,结合“十三五”期间CERN分布式土壤样品长期保存系统建设经验,本文对土壤样品保存管理策略、土壤样品保存条件要求和土壤样品信息管理系统进行了介绍,以期为我国土壤样品长期标准化保存,以及第三次全国土壤普查样品库建设提供参考。 展开更多

关键词 土壤保存 土壤样品管理 土壤样品编码 保存条件 土壤长期监测

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基于生态系统多功能性的农田土壤健康评价 被引量：20

12

作者 杨颖 郭志英 +2 位作者 潘恺 王昌昆 潘贤章 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期461-475,共15页

农田土壤健康状况不仅影响作物产量和品质,还影响大气、水环境质量和生物安全,因而农田土壤健康评价应将土壤生产能力与生态环境效应结合考虑。基于土壤生态系统多功能性,将土壤功能归纳为作物生产、持水净水、养分运移与缓冲、碳固存... 农田土壤健康状况不仅影响作物产量和品质,还影响大气、水环境质量和生物安全,因而农田土壤健康评价应将土壤生产能力与生态环境效应结合考虑。基于土壤生态系统多功能性,将土壤功能归纳为作物生产、持水净水、养分运移与缓冲、碳固存及栖息地与多样性等5项功能。进一步针对每项功能,按照固有属性和动态属性两个方面分别选取基础项指标,同时考虑具有区域特点的威胁土壤功能发挥的限制项指标,并采用2个乘数来体现限制因子对固有和动态属性影响的差异性,共同构建农田生态系统土壤健康评价指标体系。以中国生态系统研究网络(CERN)内位于黄淮海平原的封丘、栾城和禹城3个实验站典型农田生态系统为例,应用所建立的指标体系,采用灰色关联分析法对其土壤健康状况进行综合评价。结果显示,3个农业生态实验站土壤健康状况总体相当且处于较高水平,但仍有所差异,表现为禹城>栾城>封丘,且作物生产功能与产量R^(2)达到0.60,验证表明该评价体系比较合理。因此,基于多功能性的土壤健康评价方法可为进一步探究土壤健康长期变化趋势,实施土壤资源有效管理提供一定参考。 展开更多

关键词 土壤健康评价 土壤功能 农田生态系统 黄淮海平原 灰色关联分析

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中国土壤微生物组数据平台的构建与实现 被引量：3

13

作者 潘恺 郭志英 +4 位作者 刘杰 王昌昆 宋歌 贾仲君 潘贤章 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1023-1033,共11页

近年来,高通量测序等新技术的快速发展,为大规模、快速、准确、全面认识土壤微生物多样性提供了技术保障。国际上已经建成了一些具有影响力的土壤微生物组数据管理及分析平台,但大多数已有平台聚焦于提供数据存储、管理、访问、注释等... 近年来,高通量测序等新技术的快速发展,为大规模、快速、准确、全面认识土壤微生物多样性提供了技术保障。国际上已经建成了一些具有影响力的土壤微生物组数据管理及分析平台,但大多数已有平台聚焦于提供数据存储、管理、访问、注释等基础性服务,难以满足土壤微生物研究需求。借助空间数据库技术、网络地理信息系统(WebGIS)技术,设计并构建了包含土壤及微生物数据集成、数据可视化、知识发现和区域空间制图等功能的中国土壤微生物组数据平台,该平台将进一步推动我国土壤微生物组数据的标准化整合,并为整合数据的充分挖掘利用提供支撑。 展开更多

关键词 土壤微生物组数据 数据可视化 微生物多样性 空间分布制图

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基于双时相卫星遥感光谱指数估算土壤有机质含量 被引量：3

14

作者 王欣怡 王昌昆 +4 位作者 马海艺 刘杰 袁自然 姚成硕 潘贤章 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1106-1113,共8页

以黄淮海平原典型县——封丘县为研究区,探讨了在一年两熟、裸土时间窗口较短的区域中,基于两景影像波段组合构建的双时相光谱指数在有机质含量预测中的表现。研究共计采集117个代表性土样,以分析筛选出的裸土期(10月)内双时相(获取时间... 以黄淮海平原典型县——封丘县为研究区,探讨了在一年两熟、裸土时间窗口较短的区域中,基于两景影像波段组合构建的双时相光谱指数在有机质含量预测中的表现。研究共计采集117个代表性土样,以分析筛选出的裸土期(10月)内双时相(获取时间:2014年10月6日和2017年10月30日)高质量Landsat 8卫星影像作为数据源,构建了4种类型的光谱指数:比值光谱指数、差值光谱指数、归一化光谱指数以及优化光谱指数,并结合最小绝对收缩和选择算子变量筛选方法和支持向量机算法建立了有机质预测模型。留一交叉验证结果表明,与直接使用影像波段反射率或者基于单景影像构建的光谱指数(单时相光谱指数)相比,利用双时相光谱指数可以更好地利用时相信息优势,其有机质预测精度更高(R^(2)=0.53,RMSE=2.01 g/kg)。而且,基于双时相光谱指数所构建的预测模型得到的有机质空间分布格局与真实值较为吻合。可见,本文提出的在黄淮海平原典型县域利用双时相光谱指数预测土壤有机质的方法,可以促进具有短裸土期特点区域的高分辨率土壤属性遥感预测与制图研究。 展开更多

关键词 土壤有机质 土壤遥感 双时相光谱指数 黄淮海平原

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基于Landsat-8数据的土壤颜色预测方法研究 被引量：2

15

作者 曹振 王昌昆 +5 位作者 马海艺 刘杰 徐爱爱 张芳芳 杨颖 潘贤章 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期152-160,共9页

选择黑龙江省292个自然风干土壤样品,室内测定土壤高光谱反射率,然后依据三刺激值法计算土壤CIE XYZ色彩空间各颜色分量,用于土壤颜色预测和验证。同时,提取各样品采集点位的Landsat-8 OLI原始反射率数据,计算归一化差值植被指数、归一... 选择黑龙江省292个自然风干土壤样品,室内测定土壤高光谱反射率,然后依据三刺激值法计算土壤CIE XYZ色彩空间各颜色分量,用于土壤颜色预测和验证。同时,提取各样品采集点位的Landsat-8 OLI原始反射率数据,计算归一化差值植被指数、归一化差值水体指数、归一化差值湿度指数、归一化差值不透水面指数,并据此提出建模光谱筛选阈值。进一步采用偏最小二乘回归模型,结合提取出的遥感光谱进行各土壤颜色分量的预测。结果显示:CIE XYZ颜色各分量的验证R2分别为0.76、0.76和0.69,RPD分别为1.74、1.76和1.68,表明利用偏最小二乘法建立的模型可以对土壤颜色进行近似预测。不同土地利用类型预测结果拟合显示,耕地土壤颜色各分量预测效果均优于林地和草地。在不同有机碳含量下分别进行土壤颜色建模预测,当有机碳含量较低时,土壤颜色预测结果较好。 展开更多

关键词 土壤颜色 遥感数据 高光谱 偏最小二乘回归 预测

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基于PLSR的土壤颜色预测方法及其与色系转换法的对比研究 被引量：5

16

作者 李怡春 潘恺 +5 位作者 王昌昆 刘娅 吴士文 刘杰 徐爱爱 潘贤章 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1411-1421,共11页

传统的土壤颜色测定主要采用蒙塞尔比色卡比对,精度高,但费时费力。近年来尝试采用色系转换法预测土壤颜色,方法较为简便。基于土壤高光谱反射率和偏最小二乘回归(PLSR)方法进行土壤颜色预测,并与色系转换法进行对比研究。采集皖赣鄂交... 传统的土壤颜色测定主要采用蒙塞尔比色卡比对,精度高,但费时费力。近年来尝试采用色系转换法预测土壤颜色,方法较为简便。基于土壤高光谱反射率和偏最小二乘回归(PLSR)方法进行土壤颜色预测,并与色系转换法进行对比研究。采集皖赣鄂交界地区76个不同颜色的土壤样品,分别采用PLSR及色系转换法进行土壤颜色预测,并与实测结果进行了对比。结果表明,PLSR交叉验证的R2cv分别达到0.62、0.61和0.75,测定值标准偏差与标准预测误差的比值(RPD)分别达到1.94、1.67和2.15,说明PLSR模型用于土壤颜色预测是可行的;其均方根误差(RMSE)仅为1.32、0.55和0.97个单位,较色系转换法的RMSE分别低0.94、1.24和0.95个单位,其HV/C整体预测误差?E的平均值为1.91,较色系转换法的平均值低5.16,说明PLSR方法预测土壤蒙塞尔颜色较色系转换法更优。该方法为土壤颜色的获取提供了一种新的途径。 展开更多

关键词 土壤颜色 色系转换 光谱 偏最小二乘回归

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