分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-06-12 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 针对新疆土壤盐分信息获取困难，无法快速、准确的大范围评估土壤盐渍化情况，本研究以新疆阿拉尔垦区的棉田为研究对象，利用Sentinel-2 SR和Landsat-9 OLI的多光谱遥感影像数据，采用穷举特征组合和交叉验证方法，从20个光谱指数和组合光谱指数构建的高维数据集中筛选出最优特征子集，并比较四种机器学习模型（即XGBoost、随机森林、深度神经网络和K-近邻）在不同特征组合下的土壤盐渍化反演精度，同时分析Sentinel-2 SR和Landsat-9 OLI遥感影像在土壤盐渍化反演中的精度差异。研究结果表明：（1） 基于XGBoost算法构建的模型能够实现棉田盐渍化高精度预测，不同特征组合的R2均高于0.74，MSE均低于0.04，MAPE低于0.13。（2） 在特征组合1条件下，Sentinel-2 SR（S3+GBNDVI）与Landsat-9 OLI（SI+NDVI）遥感影像使用XGBoost算法均获得了最高预测精度。（3） Sentinel-2 SR影像数据在棉田盐渍化预测中的精度（R2=0.73～0.88）优于Landsat-9 OLI影像数据。本研究实现了新疆阿拉尔垦区棉田土壤盐渍化精准监测，为垦区棉田土壤盐渍化治理和防治提供有效的技术参考。
分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2018-11-14 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 为了快速有效检测南疆地区典型土壤（沙壤土）的盐分含量变化，利用光谱仪和电导仪测得南疆阿拉尔市红枣种植区盐渍土近红外高光谱和电导率数据，基于7种不同光谱预处理方法和2种特征波长选择算法，分别建立多元线性回归（MLR）和偏最小二乘回归（PLSR）的土壤盐分监测模型。结果表明，7种预处理方法中，归一化，多元散射，变量标准化和一阶导数能够有效提高土壤盐分的预测模型精度。基于多元逐步回归（SMR）波长选择方法的多元线性回归（SMLR）模型的Rval2大于0.948 9，RPD大于6.294 9，RMSEP小于0.435 6；基于连续投影算法（SPA）的多元线性回归（SPA-MLR）模型的Rval2大于0.956 8，RPD大于6.922 1，RMSEP小于0.361 6，预测结果要优于偏最小二乘回归（PLSR）模型，其中基于归一化处理后的SMLR和SPA-MLR的预测精度最为理想，分别为Rval2=0.979 2，RPD=9.907 8，RMSEP=0.287 6和Rval2=0.980 5，RPD=10.50，RMSEP=0.278 3，而且筛选的特征波长较少。说明归一化是更有效的光谱预处理方法，多元线性回归MLR更适合建立南疆典型沙壤土盐分含量的预测模型。
点击量
点击量
下载量
评论
