黑土养分含量的航空高光谱遥感预测

• 作者: 崔鑫 张东辉 杨晨 杨越超 秦凯 赵宁博 赵英俊
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 土壤 遥感 模型 偏最小二乘法 BP神经网络
• 年，卷（期）: 2019,（20）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 94-101
• 页数: 8页
• 分类号: S15
• 字数: 5289字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2019.20.012

摘要

为监测黑龙江省黑土典型区土壤的养分元素含量,综合利用统计理论与光谱分析方法,研究建三江农场黑土土壤的 3 类养分含量与土壤光谱之间的关系,建立土壤全氮、有效磷、速效钾含量高光谱反演模型,实现土壤养分元素含量定量预测.对黑土土壤航空高光谱数据进行处理,应用偏最小二乘回归(PLSR)和 BP 神经网络方法分别建立土壤养分元素含量的高光谱定量反演模型,结果表明:全氮PLSR和BP神经网络预测模型的RPIQ值(样本观测值第三和第一四分位数之差与均方根误差的比值)分别为2.42和2.80;有效磷PLSR和BP神经网络模预测型的RPIQ值分别为0.83和1.67;速效钾PLSR和BP神经网络模型的RPIQ值分别为2.00和2.33.试验证明土壤全氮和速效钾的光谱定量预测模型具备较好的精度和预测能力.但有效磷的预测效果不是特别理想,仅可达到近似定量预测的要求;全氮、有效磷和速效钾的预测精度, BP神经网络建模相比偏最小二乘建模有更好的精度和预测能力,预测精度分别提高6.5%、10.1%和6.6%.