| 基于光谱变换的滨海湿地土壤全氮含量建模预测 |
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| 引用本文： | 张清文,吴风华,宋敬茹,汪金花,张永彬,刘明月,李孟倩,李春景,郝玉峰,满卫东. 基于光谱变换的滨海湿地土壤全氮含量建模预测[J]. 土壤, 2023, 55(4): 880-886 |
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| 作者姓名： | 张清文 吴风华 宋敬茹 汪金花 张永彬 刘明月 李孟倩 李春景 郝玉峰 满卫东 |
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| 作者单位： | 华北理工大学矿业工程学院, 河北唐山 063210;华北理工大学矿业工程学院, 河北唐山 063210;唐山市资源与环境遥感重点实验室, 河北唐山 063210;河北省矿区生态修复产业技术研究院, 河北唐山 063210;矿产资源绿色开发与生态修复协同创新中心, 河北唐山 063210;延边大学地理与海洋科学学院, 吉林延吉 133002;河北省地质矿产勘查开发局第八地质大队, 河北秦皇岛 066001 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（41901375,42101393）和河北省自然科学基金项目（D2022209005）资助。 |
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| 摘 要： | 基于133个滨海湿地土样的全氮（TN）含量和光谱反射率（R）及其对数（lgR）、对数的一阶微分（（lgR）''）、倒数（1/R）、倒数的一阶微分（（1/R）''）、一阶微分（R''）、平方根（√R）、一阶微分的倒数（1/（R）''）变换,采用偏最小二乘回归（PLSR）、随机森林回归（RFR）和支持向量机回归（SVR）3种算法分别建立土壤TN含量估测模型。结果表明：①土壤TN含量与光谱变换形式相关性由高到低为：（1/R）''> R''> （lgR）''> 1/R > lgR > 1/（R）''> √R > > R,经光谱变换,土壤TN含量与变换光谱的相关性均高于R,其中与（1/R）''的Pearson相关系数最大为0.746。②PLSR和SVR基于R''、（1/R）''、（lgR）''和1/（R）''变换构建的模型、RFR方法构建的所有模型R2均大于0.732,均可用于滨海湿地土壤TN含量的估算。③基于1/（R）''建立的SVR模型预测精度最高,其R2为0.987,RMSE为0.057 g/kg,MAE为0.050 g/kg,是预测滨海湿地土壤TN含量的最优模型,可为准确获取滨海湿地土壤TN含量提供稳定方法。
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| 关 键 词： | 光谱变换 土壤全氮含量 偏最小二乘回归 随机森林回归 支持向量机回归 |
| 收稿时间： | 2022-07-13 |
| 修稿时间： | 2022-12-17 |
Estimating of Soil Total Nitrogen Content in Coastal Wetland Based on Spectral Transformation |
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| ZHANG Qingwen,WU Fenghu,SONG Jingru,WANG Jinhu,ZHANG Yongbin,LIU Mingyue,LI Mengqian,LI Chunjing,HAO Yufeng,MAN Weidong. Estimating of Soil Total Nitrogen Content in Coastal Wetland Based on Spectral Transformation[J]. Soils, 2023, 55(4): 880-886 |
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| Authors: | ZHANG Qingwen WU Fenghu SONG Jingru WANG Jinhu ZHANG Yongbin LIU Mingyue LI Mengqian LI Chunjing HAO Yufeng MAN Weidong |
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| Affiliation: | College of Mining Engineering, North China University of Science and Technology, Tangshan, Hebei 063210, China;College of Mining Engineering, North China University of Science and Technology, Tangshan, Hebei 063210, China;Tangshan Key Laboratory of Resources and Environmental Remote Sensing, Tangshan, Hebei 063210, China;Hebei Industrial Technology Institute of Mine Ecological Remediation, Tangshan, Hebei 063210, China;Collaborative Innovation Center of Green Development and Ecological Restoration of Mineral Resources, Tangshan, Hebei 063210, China;College of Geography and Ocean Sciences, Yanbian University, Yanji, Jilin 133002, China;The 8th Geological Brigade of Hebei Bureau of Geology and Mineral Resource Exploration, Qinhuangdao, Hebei 066001, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Spectral transformation Soil total nitrogen content Partial least squares regression Random forest regression Support vector regression |
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