一种基于光谱耦合效应的土壤有机质含量预测方法技术

本发明专利技术适用于土壤有机质检测技术领域，提供了一种基于光谱耦合效应的土壤有机质含量预测方法，在通过减轻土壤物理性质对光谱的耦合效应，提高SOM预测模型的时空可转移性。基于卫星高光谱影像和土壤水分、土壤表面粗糙度、土壤体积重等土壤物理变量，建立了基于信息分解的土壤光谱校正策略。结果表明，基于四阶多项式和XG‑Boost算法的土壤光谱校正具有良好的精度和泛化能力。此外，当采用土壤光谱校正策略时，SOM预测模型的精度和模型迁移后的泛化能力显著提高。与模型的直接迁移预测相比，采用基于四阶多项式和XG‑Boost的土壤光谱校正策略，SOM预测结果的RMSE分别降低了57.90％和60.27％。该工作为其他地区土壤性质参数的预测提供了新的研究范式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土壤有机质检测，尤其涉及一种基于光谱耦合效应的土壤有机质含量预测方法。

技术介绍

1、土壤(土圈)是陆地生态系统中最大的碳库，与水圈、大气、生物圈、地圈以及岩石圈共同构成全球碳循环。土壤碳库的微小变化可以显著改变大气中的二氧化碳浓度，从而影响全球碳循环和气候。而土壤中储存的碳绝大部分是有机碳，是有机质的碳组分。土壤有机质(som)也是土壤中生物养分和能量的主要来源，som含量经常被用作土壤肥力评价的重要指标。因此，准确了解土壤有机质含量及其空间分布对促进农业可持续发展、增强土壤固碳潜力和调节全球气候变化至关重要。

2、遥感是一种低成本、高精度、实时的对地观测方法，具有多角度、多时段和大面积等特点。目前，高光谱遥感预测和绘制som含量的能力已经在许多研究中得到证实。随着遥感数据的快速增长和大规模土壤调查的迫切需要，基于遥感的土壤元素含量预测研究逐渐从构建高精度的预测模型转向建立具有较强时空可转移性的预测模型。成像光谱是最重要的数据源，其对土壤化学成分的特征响应是基于高光谱遥感的som含量预测的重要基础。然而，成像光谱并不仅仅受土壤成本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于光谱耦合效应的土壤有机质含量预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于光谱耦合效应的土壤有机质含量预测方法，其特征在于，在所述步骤1中，土壤取样和表土参数测量包括以下具体步骤：

3.根据权利要求1所述的基于光谱耦合效应的土壤有机质含量预测方法，其特征在于，在所述步骤3中，多阶多项式方程为：

4.根据权利要求3所述的基于光谱耦合效应的土壤有机质含量预测方法，其特征在于，在所述步骤3中，所使用的机器学习模型包括CARS和XG-Boost；

【技术特征摘要】

1.一种基于光谱耦合效应的土壤有机质含量预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于光谱耦合效应的土壤有机质含量预测方法，其特征在于，在所述步骤1中，土壤取样和表土参数测量包括以下具体步骤：

3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋媛媛，姜然哲，于海业，张蕾，张昕，李晓凯，郭柱，付耀辉，于沐岩，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：