岩溶区石灰土全氮含量高光谱反演研究
何文1
李艳琼2
余玲3
王金叶4
倪隆康5
李宁6
1.桂林理工大学环境科学与工程学院,广西桂林 541006;广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室,广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所,广西桂林 5410062.中国科学院华南植物园退化生态系统植被恢复与管理重点实验室,广东广州 5106503.桂林航天工业学院,广西桂林 5410044.桂林理工大学环境科学与工程学院,广西桂林 541006;南宁理工学院,广西南宁 5301005.广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室,广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所,广西桂林 5410066.南宁理工学院,广西南宁 530100
摘要：石灰土是岩溶地区主要的土壤类型之一,准确快速估测石灰土全氮(TN)含量是科学评价岩溶区土壤环境质量的重要保障.文章以广西岩溶区石灰土为研究对象,对土壤光谱数据进行5种数学变换,对比分析偏最小二乘回归(PLSR)、广义神经网络(GRNN)以及二者组合(PLSR_GRNN)三种模型对土壤TN含量的高光谱反演能力.结果表明:(1)石灰土TN对光谱600 nm、1300 nm、1600 nm、1900 nm以及2300 nm附近波段反射率较为敏感;(2)对土壤原始光谱做微分变换、倒数对数变换以及包络线去除变换均在一定程度上能够提高光谱对石灰土TN含量的反演能力,并以微分变换效果最佳;(3)建立的PLSR_GRNN高光谱反演模型能够综合PLSR模型和GRNN模型的优点,反演精度较高,并以二阶微分变换(SDR)建立的反演模型效果最好,模型验证决定系数高达0.90,均方根误差仅为0.51,适合于岩溶区石灰土TN含量高光谱反演.基于高光谱模型能够对岩溶区石灰土TN含量进行快速、高精度反演,研究结果可为区域土壤修复和开发利用提供科学依据.
关键词：土壤全氮石灰土高光谱偏最小二乘回归广义回归神经网络
分类号：S153.6(土壤学)S127(农业物理学)
资助基金：广西自然科学基金项目(2024GXNSFAA010318)广西重点研发计划项目(AB22035060)国家自然科学基金(32060369)广西植物研究所基本业务费(23005)广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室资助(22-035-26)(22-035-26)
论文发表日期：2024-10-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 1047-1056,1064 )
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