文献类型：期刊文章

作　　者：包青岭[1,2] 丁建丽[1,2] 王敬哲[1,2] 蔡亮红[1,2]

BAO Qing-ling;DING Jian-li;WANG Jing-zhe;CAI Liang-hong(Key Laboratory of Wisdom City and Environmental Modeling Department of Education,Xinjiang University,Urumqi 830046,Xinjiang,China;Key Laboratory of Oasis Ecology,Xinjiang University,Urumqi 830046,Xinjiang,China)

机构地区：[1]新疆大学资源与环境科学学院智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室,新疆乌鲁木齐830046 [2]绿洲生态教育部重点实验室,新疆乌鲁木齐830046

出　　处：《干旱区地理》

基　　金：新疆自治区重点实验室专项基金(2016D03001);新疆自治区科技支疆项目(201591101)

年　　份：2019

卷　　号：42

期　　号：6

起止页码：1404-1414

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2017、CAB、CSCD、CSCD2019_2020、JST、RCCSE、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：为了探讨既能保留光谱信息又能准确对土壤有机质含量进行快速检测。以新疆南部渭干河-库车绿洲内部73个土壤样点及其对应的高光谱数据为研究对象,采用小波变换与数学变换进行光谱数据预处理,分析各小波分解重构光谱在不同有机质含量与不同土壤类型下光谱曲线差异,通过相关分析确定最大小波分解层并筛选敏感波段,结合灰色关联分析与随机森林预测分类模型对各小波分解特征光谱进行重要性分析,最后基于最优特征光谱建立多元线性预测模型并进行分析。结果表明:(1)耕作土壤与林地土壤光谱曲线波段相较盐渍土壤和荒漠土壤光谱曲线变化较为平缓,同时在水分吸收波段处,盐渍土壤光谱曲线吸收谷最深。(2)小波变换分解光谱与土壤有机质含量的相关性随着分解层数增加呈现先减后增趋势,在第6层中,特征光谱曲线与敏感波段数量变化趋于稳定,确定为小波变换最大分解层。(3)随机森林模型相比灰色关联分析对于各小波分解层因子的筛选符合预期,按照对土壤有机质含量影响从高到低排序为L3-(1/LgR)′、L4-(1/LgR)′、L6-(1/LgR)′、L5-(1/LgR)′、L2-(1/LgR)′、L0-1/LgR、L1-1/LgR。(4)在小波分解光谱中,中频范围特征光谱对干旱区土壤有机质含量的估测能力优于高频与低频范围特征光谱,同时基于L-MC建立的模型精度最高。研究表明:基于机器学习分类方法结合小波分解的土壤光谱有机质含量监测,可以有效的减少噪声波段干扰,并提高特征波段的分类预测精度。

关 键 词：高光谱  土壤有机质含量 小波变换 随机森林  

分 类 号：S15]