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《山东农业大学》 2013年
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基于模糊识别的土壤有机质高光谱估测模型研究

于涛  
【摘要】:土地是人类生存发展所必须依赖、不可取代并且不可再生的重要基础资源。其数量的有限性和供给的稀缺性,决定了我们要充分利用土地资源。土壤有关信息的准确获取是现代农业中进行精确管理、精准施肥的前提,是保证农业生产的重要基础数据信息。传统养分测定方法有诸多缺点,比如:速度慢,精度低等,高光谱技术的波段多、光谱分辨率高、可以获得连续的光谱图像,因此,为土壤有机质含量的监测提供了有利的手段。本文以陕西省横山县采集的土壤样本以及国家自然科学基金项目“成像光谱技术在土地动态监测评价中的应用”(项目编号:40271007)为研究基础,获取土壤反射率和有机质含量的高光谱数据,采用线性回归、神经网络、模糊识别方法建立土壤有机质高光谱估测模型并进行探讨。 首先分析了不同类型、不同有机质含量的土壤有机质的高光谱特性,以及土壤有机质和含水量对土壤光谱反射率的交互影响。得出如下结论:土壤的反射率随着土壤类型的不同而改变;对于同一类型的土壤,土壤反射率与有机质含量呈负相关关系;土壤有机质与含水量对土壤光谱反射率确实有一定的交互影响。 然后对原始数据进行光谱数据变换,并且绘制了相关系数图,对比发现经过对数一阶微分变换之后的数据与土壤有机质含量在个别波段上的相关性明显增强,选择该变换方法作为原始反射率的变换方式;根据单相关分析并比对数据变换前后相关系数的变化来确定反演因子,最后选择393nm,443nm,502nm,1453nm,1936nm以及2186nm波段的数据作为土壤有机质含量高光谱估测模型研究的反演因子;通过建立散点图的方式以R2达到较大值为原则进行异常样本的剔除。 最后,本文建立了土壤有机质含量模糊贴近度反演模型,并与线性回归以及神经网络模型的结果进行对比显示,线性和神经网络模型精度基本一致且较低;而采用模糊贴近度反演模型的精度均较高,最低的也达到了89.71%,其余均大于90%;此外,根据光谱反演影响因子的多样性以及有机质含量的动态性提出了区间值模糊反演模型,预测结果为6个样本的预测区间准确,1个存在误差,存在误差的样本偏差为3.22%。这说明模糊识别方法可以有效的解决非线性以及模糊性等问题,将模糊识别方法用于土壤有机质含量预测是可行的。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:S153.6

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 江标初,陈映鹰;模糊分类在土地利用/覆盖变更调查中的应用[J];安徽农业科学;2005年06期
2 刘阁;马雪梅;肖燕;李希峰;刘浦东;;基于中巴资源卫星影像的农作物长势监测[J];安徽农业科学;2010年10期
3 杨长保;姜琦刚;刘万崧;邱殿明;;基于ASTER数据的内蒙古东乌珠穆沁北部地区遥感蚀变信息提取[J];吉林大学学报(地球科学版);2009年06期
4 郭玉芳;;浅谈高光谱遥感及其应用[J];测绘标准化;2006年04期
5 陈亮;刘希;张元;;结合光谱角的最大似然法遥感影像分类[J];测绘工程;2007年03期
6 梁欣廉,李海涛,张继贤;未辐射校正高光谱数据应用于分类的可行性分析——应用光谱角制图法[J];测绘科学;2004年04期
7 周佳;赵冬玲;何宇华;陈靓;;基于中巴卫星影像的土地利用分类精度评价[J];测绘科学;2007年06期
8 张伟;杜培军;尹作霞;;简化模糊H-ARTMAP神经网络在高光谱遥感分类中的应用[J];测绘科学;2008年05期
9 范文义,徐程扬,叶荣华,王君厚;高光谱遥感在荒漠化监测中的应用[J];东北林业大学学报;2000年05期
10 郑国强;史同广;孙林;初云燕;;基于Hyperion数据的南四湖叶绿素浓度反演研究[J];地理与地理信息科学;2008年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨丽萍;杨玉永;;EOS-MODIS数据农业应用进展及前景[J];山东农业科学;2009年01期
2 隋学艳;朱振林;朱传宝;杨丽萍;姚慧敏;郭洪海;;基于MODIS数据的山东省小麦株高遥感估算研究[J];山东农业科学;2009年02期
3 罗朝霞;;浅论遥感影像在农业旅游规划中的应用[J];安徽农学通报;2008年13期
4 张莉娜;;土壤表层有机质空间分析的遥感技术应用综述[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年17期
5 闫利平;陈红;陶卫江;;基于SPOT高分辨率遥感数据的农作物估产方法研究[J];安徽农业科学;2007年23期
6 邵磊;;基于ArcGIS和RS的积雪覆盖区域面积变化研究——以南迦巴瓦峰地区为例[J];安徽农业科学;2007年34期
7 樊科研;田丽萍;王进;杜培林;;基于冠层高光谱遥感对加工番茄产量的估算模型[J];安徽农业科学;2008年10期
8 徐春迪;刘梦云;屈康庆;郭俊理;;宝鸡市金渭两区土地利用变化及驱动力分析[J];安徽农业科学;2008年14期
9 徐春迪;;基于遥感影像的宝鸡市金渭2区土地利用动态变化分析[J];安徽农业科学;2008年17期
10 姚筠;黄勇;;基于灰度共生矩阵的最小值去除法大气校正效果分析[J];安徽农业科学;2008年23期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘世胜;魏庆农;刘建国;钱江;王峰平;詹铠;;DOAS城市空气质量监测子站及其产业化研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
2 黄丽虹;王龙波;;基于环境卫星的北部湾地区遥感影像制作及影像入库应用研究[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十五次学术交流会论文集[C];2011年
3 郭朝辉;龚亚丽;;利用环境减灾卫星进行干旱灾害监测研究[A];全国旱情监测技术与抗旱减灾措施论文集[C];2009年
4 王鹏;王晨晟;张智杰;洪普;王群;;武汉地区气溶胶光学性质与空气质量的相关性研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
5 李萌;白中科;文乐琴;潘健;;基于像元二分模型榆神府矿区植被覆盖度研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
6 王新鸿;唐伶俐;马灵玲;;高光谱遥感在内陆水质监测中的应用[A];现代测量技术与地理信息系统科技创新及产业发展研讨会论文集[C];2009年
7 郭朝辉;亓雪勇;龚亚丽;;环境减灾卫星监测森林火灾应用研究[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
8 龚绍琦;王鑫;沈润平;刘振波;李云梅;;滨海盐土重金属高光谱遥感研究[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
9 陈刚;邓文胜;王丽亚;;遥感技术在城市湖泊演变研究中的应用[A];全国国土资源与环境遥感应用技术研讨会论文集[C];2009年
10 邓孺孺;秦雁;;珠江三角洲水库水质遥感监测研究——以梅州水库和流溪河水库为例[A];全国国土资源与环境遥感应用技术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈祯;基于近红外光谱分析的土壤水分信息的提取与处理[D];华中科技大学;2010年
2 陈雁;可见光遥感图像分割与提取研究[D];中国科学技术大学;2010年
3 郑光辉;江苏部分地区土壤属性高光谱定量估算研究[D];南京大学;2011年
4 丁晓东;农田养分流失风险评价及养分平衡管理研究[D];浙江大学;2010年
5 邓睿;多源遥感数据和GIS支持下的台风影响研究[D];浙江大学;2010年
6 李爱民;基于遥感影像的城市建成区扩张与用地规模研究[D];解放军信息工程大学;2009年
7 杨国鹏;基于机器学习方法的高光谱影像分类研究[D];解放军信息工程大学;2010年
8 陈兵;基于多平台棉花黄萎病的遥感监测研究[D];石河子大学;2010年
9 邵咏妮;水稻生长生理特征信息快速无损获取技术的研究[D];浙江大学;2010年
10 邱桔;城市生态风险评价研究[D];中南林业科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 秦丽;大比例尺SOTER单元划分指标研究[D];华中农业大学;2010年
2 韩筱婕;基于城市热岛减缓的湖泊湿地景观功能连通性研究[D];华中农业大学;2010年
3 胡红;矿区植物胁迫作用与遥感信息提取[D];山东科技大学;2010年
4 冯彦平;矿山开采影响下的环境遥感监测与评价[D];山东科技大学;2010年
5 孟培培;基于3S的土地督察信息系统研究[D];山东科技大学;2010年
6 王梁文敬;典型地物的极化后向散射特性分析及其在分类中的应用[D];山东科技大学;2010年
7 刘振宇;塔玛亚历山大藻光学性质分析与光谱模拟[D];山东科技大学;2010年
8 李新芝;基于多源遥感数据的矿区植被信息监测方法研究[D];山东科技大学;2010年
9 邴迪;哈大齐工业走廊不同类型城市空间扩展过程研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
10 胡孔飞;湘北桤木人工林土壤水分动态及影响因素研究[D];中南林业科技大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄木易,黄义德,黄文江,刘良云,王纪华,万安民;冬小麦条锈病生理变化及其遥感机理[J];安徽农业科学;2004年01期
2 黄木易,王纪华,黄义德,黄文江,赵春江,刘良云;高光谱遥感监测冬小麦条锈病的研究进展(综述)[J];安徽农业大学学报;2004年01期
3 杨圣杰,陈莎,袁波祥;北京市2.5μm小颗粒大气气溶胶特征及来源[J];北方交通大学学报;2001年06期
4 阿布都瓦斯提·吾拉木,秦其明,朱黎江;基于6S模型的可见光、近红外遥感数据的大气校正[J];北京大学学报(自然科学版);2004年04期
5 李红林;李万彪;;MODIS近红外资料反演大气水汽总含量[J];北京大学学报(自然科学版);2008年01期
6 杨长保;丁继红;;面向对象的遥感图像分类方法研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年04期
7 吴美蓉;中巴地球资源卫星应用及其发展[J];测绘科学;2000年02期
8 杜明义;;决策树方法在土地荒漠化分类中的应用研究[J];测绘科学;2006年02期
9 廖克;成夕芳;吴健生;陈文惠;;高分辨率卫星遥感影像在土地利用变化动态监测中的应用[J];测绘科学;2006年06期
10 潘琛;杜培军;张海荣;;决策树分类法及其在遥感图像处理中的应用[J];测绘科学;2008年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 何挺;土地质量高光谱遥感监测方法研究[D];武汉大学;2003年
2 马毅;赤潮航空高光谱遥感探测技术研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2003年
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1 崔廷伟;赤潮光谱数据获取与特征规律分析研究[D];中国海洋大学;2003年
2 宫恒瑞;基于遥感技术的艾比湖地区荒漠化监测研究[D];新疆农业大学;2005年
3 谢伯承;基于高光谱遥感不同发生层土壤的光谱信息的提取研究[D];西北农林科技大学;2004年
4 吴学军;城市TM遥感图像分类方法研究[D];广西师范大学;2007年
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1 林仁魁,占志雄;模糊识别预报四代三化螟发生量初探[J];福建农业科技;1995年01期
2 陈新辉,乔忠;产品生命周期的模糊识别模型[J];中国农业大学学报;2001年04期
3 王延平,许强,高霞;岩体质量分级的模糊识别[J];水土保持研究;2005年01期
4 王志迁;王要沛;;基于径向基函数神经网络农田害虫分类器设计研究[J];科技信息(科学教研);2008年09期
5 张德舜;花卉适宜栽培地的模糊识别[J];园艺学报;1990年03期
6 胡务义;黄月清;;农业病虫发生动态的模糊识别[J];植物保护学报;1992年01期
7 陈卫宾;董增川;王声锋;何长高;李亚伟;杜芙蓉;;基于模糊识别理论的江西省水资源承载力分析[J];灌溉排水学报;2008年01期
8 鄢碧鹏;刘超;汤方平;;湖泊水文年相似的评价指标及判断方法[J];灌溉排水学报;2009年05期
9 王树才,任奕林,陈红,熊利荣,文友先;利用敲击声音信号进行禽蛋破损检测和模糊识别[J];农业工程学报;2004年04期
10 周世强,黄金燕;四川红杉生物产量的估测模型[J];四川林业科技;1991年02期
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1 冯桂;朱正平;;遥感影像的模糊识别[A];1999年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十五届年会论文集[C];1999年
2 林仁魁;蔡慧娟;傅冬姬;陈碧珍;;模糊识别预报四代三化螟发生量[A];水稻螟虫灾变规律及治理对策研讨会论文集[C];2001年
3 李世华;杨建东;;模糊识别中权重集的一种求法[A];1994年中国地球物理学会第十届学术年会论文集[C];1994年
4 姚杰;;多船会遇碰撞危险的模糊识别评价方法[A];2001航海技术现状与发展趋势论文集[C];2001年
5 张晓晞;;青少年心理障碍的早期模糊识别[A];中国心理卫生协会青少年心理卫生专业委员会第八届全国学术会议论文集[C];2002年
6 王锋叶;黄志勇;;模糊决策法在物流顾客服务中的应用[A];全国第九届企业信息化与工业工程学术会议论文集[C];2005年
7 沙晋明;陈鹏程;陈松林;;土壤有机质光谱响应特性研究[A];土地覆被变化及其环境效应学术会议论文集[C];2002年
8 黃富昌;李中光;;有机污染物于改质土壤中传输宿命之研究[A];2010年海峡两岸环境与能源研讨会摘要集[C];2010年
9 夏克文;朱军;;全波固井质量测井及模糊识别[A];1994年中国地球物理学会第十届学术年会论文集[C];1994年
10 李希灿;王静;;多目标多维自反馈灰色模糊预测模型[A];第19届灰色系统全国会议论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 特约通讯员 薛建登;稷山县土壤有机质提升工程启动[N];运城日报;2009年
2 记者 曾四丹;我市三县成为国家土壤有机质提升试点县[N];桂林日报;2007年
3 本报记者 张桂英;黑土地急需科学“进补”[N];黑龙江日报;2009年
4 邹建丰;我省秸秆还田独辟蹊径[N];新华日报;2007年
5 宁安中;以草代肥技术待开发[N];山东科技报;2007年
6 杨建明;农民如何应对高价肥时代[N];瓜果蔬菜报.农业信息周刊;2008年
7 于东亮 程根力;早购肥 施好肥[N];丹东日报;2007年
8 本报记者 袁万茂 通讯员 夏海鳌;十二县市实施“喂”地行动[N];湖南科技报;2006年
9 农博;农民如何应对高价肥时代的来临?[N];山东科技报;2007年
10 王永利;生物技术解决秸秆禁烧难题[N];科技日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王建明;多目标模糊识别优化决策理论与应用研究[D];大连理工大学;2004年
2 张生瑞;公路交通可持续发展系统分析与评价[D];长安大学;2002年
3 王飞;基于K元特征图像序列的视频目标分割与识别技术研究[D];电子科技大学;2004年
4 徐岩;电力变压器内部故障数字仿真及其保护新原理的研究[D];华北电力大学(河北);2005年
5 李亚伟;水资源系统模糊决策、评价与预测方法及应用[D];大连理工大学;2006年
6 赵平;移动通信网络定位技术与相关算法研究[D];西北工业大学;2006年
7 于义彬;水资源系统风险管理与优化决策理论及应用研究[D];大连理工大学;2004年
8 农汉彪;轮轨垂向载荷连续测量与识别方法研究[D];西南交通大学;2012年
9 王淑英;水文系统模糊不确定性分析方法的研究与应用[D];大连理工大学;2004年
10 赵璐;基于流程优化的政府集中代建项目管理[D];华中科技大学;2010年
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1 于涛;基于模糊识别的土壤有机质高光谱估测模型研究[D];山东农业大学;2013年
2 高珏;基于NIRS和LS-SVM的苹果内部品质无损检测和模糊识别的研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 王晓;土壤含水量高光谱特性与估测模型研究[D];山东农业大学;2012年
4 张海华;规划环境影响评价方法研究[D];吉林大学;2006年
5 傅智能;中国证券公司核心竞争力研究[D];武汉理工大学;2004年
6 刘新宇;汽车牌照识别系统应用研究[D];郑州大学;2004年
7 陈和平;贵州开磷集团铁谱信息管理系统研究与开发[D];中南大学;2004年
8 吴恺;基于红外感应的交互式白板系统的设计与实现[D];国防科学技术大学;2009年
9 吴萍;脉搏波时、频域特征提取与识别技术研究[D];天津大学;2008年
10 陈光;辽西生态脆弱区水资源安全研究[D];辽宁师范大学;2006年
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