基于包络线去除和偏最小二乘的土壤参数光谱反演

彭小婷; 高文秀; 王俊杰

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基于包络线去除和偏最小二乘的土壤参数光谱反演

彭小婷, 高文秀, 王俊杰

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彭小婷, 高文秀, 王俊杰. 基于包络线去除和偏最小二乘的土壤参数光谱反演[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(7): 862-866.

引用本文:

彭小婷, 高文秀, 王俊杰. 基于包络线去除和偏最小二乘的土壤参数光谱反演[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(7): 862-866.

peng　xiaoting, 　gao　wenxiu, 　wang　junjie. inversion　of 　soil　parameters 　from　hypers pectra　based　on　continuumremoval　and　partial　least　squares　regression[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(7): 862-866.

Citation:

peng　xiaoting, 　gao　wenxiu, 　wang　junjie. inversion　of 　soil　parameters 　from　hypers pectra　based　on　continuumremoval　and　partial　least　squares　regression[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(7): 862-866.

基于包络线去除和偏最小二乘的土壤参数光谱反演

¹武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079;²深圳大学建筑与城市规划学院广东深圳518060;³武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(411712９0)

详细信息

作者简介:
彭小婷,硕士生,主要从事基于遥感技术的土壤和植被参数反演研究

中图分类号: p237

inversion　of 　soil　parameters 　from　hypers pectra　based　on　continuumremoval　and　partial　least　squares　regression

¹state key laboratory of information engineerin g in surveyin gmapp in g and remote sensingwuhan universitywuhan 430079china;²school of architecture and urban planningshenzhen universityshenzhen 518060 china;³school of resource and environmental sciencewuhan universitywuhan 430079china

摘要: 基于江苏省宜兴市100个土样的可见光－近红外高光谱反射率400 2　450nm数据结合包络线去除continuum　removalcr与偏最小二乘回归partial 　least 　squares 　re gressionplsr 构建了土壤重金属砷as和有机质om含量的反演模型结果表明相比普通plsr模型模型决定系数r2和预测根均方误差rmsep分别为0．5123．0９0和0．6215．９34cr－plsr构建的模型预测能力有明显的改善r2和rmsep分别为0．7632．323和0．９114．5９９ cr有效增强了550９001　4201　９00和2　200nm等波段处的反射光谱特征根据模型回归系数分析cr有效突出的波段正是as和om的cr－plsr模型所共用的重要波段研究表明cr能够协助plsr模型重要波段的选择利用遥感技术结合cr－plsr能够有效提高土壤重金属as和om含量的反演精度从而为土壤质量的遥感监测提供参考
- 高光谱 /
- 土壤质量 /
- 包络线去除 /
- 偏最小二乘回归
Abstract: in 　the 　stud ywe　combined　continuum　removalcr with　a　partial 　least 　squares 　re gressionplsr method　to　build　inversion　models　of 　soil　as　concentration　and　or ganic　matteromcontentbased　on　hypers pectral 　data　between　400－2　500nm　of 　100soil 　samples　which　were　collected 　in　yixingre gion 　of 　jian gsu　province．the 　results 　show　thatcompared　with　the 　common　plsr　modelsmodel＇sdetermination 　coefficientsr2and　root　mean　square　error 　of 　prediction rmsepare 　0．5123．0９0and0．6215．９34res pectivel y cr－plsr　models　present 　an 　improvement 　of　as　and　om　inversion　models r2　and　rmsep　are 　0．7632．323and　0．９114．5９９res pectivel y．in　addition cr　effectivel ystren gthens 　the 　spectral 　characteristics　of 　550９0014201９00and　2　200nm　wavelengths．the 　anal ysis 　of 　re gression 　coefficients 　of 　cr－plsr　and　plsr　models　of　as　and　om　demonstrate 　several 　important　wavelengths 　enhanced　by　cr　and　are 　simultaneousl y　used 　for　cr－plsr　models　of　as　and　om．thus　cr　is 　able 　to　hel p　plsr　conduct　wavelength　selection　and　enhances 　the 　inversion　precision　ofsoil　as　and　om　content 　effectivel y．this　findin g　can　be　used　as 　a　reference 　for 　remote 　sensing　monitorin g　of 　soil 　qualit y．
- hypers pectra /
- soil 　qualit y /
- continuum　removal(cr) /
- partial 　least 　squares 　re gression(plsr)

[1]	汪韬阳, 李熙, 田礼乔, 陈振炜, 李治江, 张过, 李德仁, 沈欣, 李欣, 蒋博洋, 周屈, 邓实权, 王剑茹, 朱浩楠. 城市建筑群航天遥感动态监测 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2020, 45(5): 640-650. doi: 10.13203/j.whugis20200096
[2]	秦占飞, 申健, 谢宝妮, 严林, 常庆瑞. 引黄灌区水稻叶面积指数的高光谱估测模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(8): 1159-1166. doi: 10.13203/j.whugis20150132
[3]	刘秀英, 王力, 常庆瑞, 宋荣杰. 利用包络线消除法反演黄绵土水分含量 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(5): 661-668. doi: 10.13203/j.whugis20150006
[4]	秦占飞, 常庆瑞, 申健, 于洋, 刘佳岐. 引黄灌区水稻红边特征及SPAD高光谱预测模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(9): 1168-1175. doi: 10.13203/j.whugis20140516
[5]	刘会增, 石铁柱, 王俊杰, 陈奕云, 邬国锋. 利用区域土壤光谱库研究土壤有机碳反演模型传递性 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(7): 889-895. doi: 10.13203/j.whugis20140294
[6]	方圣辉, 乐源, 梁琦. 基于连续小波分析的混合植被叶绿素反演 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(3): 296-302.
[7]	姚宜斌, 黄书华, 陈家君. 求解自回归模型参数的整体最小二乘新方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(12): 1463-1466.
[8]	王楠, 张良培, 杜博. 最小光谱相关约束NMF的高光谱遥感图像混合像元分解 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(1): 22-26.
[9]	赵海涛, 张兵, 左正立, 陈正超. 推扫式高光谱传感器集成的POS系统视准轴及位置偏差检校 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(8): 973-977.
[10]	孙伟伟, 刘春, 施蓓琦, 李巍岳. 利用偏最小二乘方法修复高光谱影像等距映射降维中遗失点的坐标 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(5): 550-554.
[11]	岳利群, 夏青, 柳佳佳, 陈轲. 利用偏最小二乘回归分析三维可视化系统的硬件影响因素 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(6): 746-749.
[12]	黄远程, 李平湘, 张良培. 基于交互最小二乘优化的高光谱影像端元光谱分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(10): 1217-1221.
[13]	张睿, 马建文. 一种SVM-RFE高光谱数据特征选择算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(7): 834-837.
[14]	吴波, 汪小钦, 张良培. 端元光谱自动提取的总体最小二乘迭代分解 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(5): 457-460.
[15]	龚龑, 舒宁. 基于层次密度分析的遥感影像分割方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(3): 310-313.
[16]	龚衍, 舒宁. 非参数吉布斯模型和多波段遥感影像纹理分割方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(7): 581-584.
[17]	吴波, 张良培, 李平湘. 基于支撑向量机概率输出的高光谱影像混合像元分解 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(1): 51-54.
[18]	金淑英, 李德仁, 龚健雅. 基于偏最小二乘回归的纹理特征线性组合 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(5): 399-402.
[19]	龚衍, 舒宁, 刘利力. 雷达卫星精密轨道参数确定的研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2005, 30(11): 979-981.
[20]	王新洲. 在无偏估计类中改进最小二乘估计的方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1995, 20(1): 46-50.

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基于包络线去除和偏最小二乘的土壤参数光谱反演

¹武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079;²深圳大学建筑与城市规划学院广东深圳518060;³武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(411712９0)

作者简介:
彭小婷,硕士生,主要从事基于遥感技术的土壤和植被参数反演研究

收稿日期: 2013-06-03
刊出日期: 2014-07-05

中图分类号: p237

关键词:

高光谱 /

土壤质量 /

包络线去除 /

偏最小二乘回归

摘要: 基于江苏省宜兴市100个土样的可见光－近红外高光谱反射率400 2　450nm数据结合包络线去除continuum　removalcr与偏最小二乘回归partial 　least 　squares 　re gressionplsr 构建了土壤重金属砷as和有机质om含量的反演模型结果表明相比普通plsr模型模型决定系数r2和预测根均方误差rmsep分别为0．5123．0９0和0．6215．９34cr－plsr构建的模型预测能力有明显的改善r2和rmsep分别为0．7632．323和0．９114．5９９ cr有效增强了550９001　4201　９00和2　200nm等波段处的反射光谱特征根据模型回归系数分析cr有效突出的波段正是as和om的cr－plsr模型所共用的重要波段研究表明cr能够协助plsr模型重要波段的选择利用遥感技术结合cr－plsr能够有效提高土壤重金属as和om含量的反演精度从而为土壤质量的遥感监测提供参考

English Abstract

inversion　of 　soil　parameters 　from　hypers pectra　based　on　continuumremoval　and　partial　least　squares　regression

¹state key laboratory of information engineerin g in surveyin gmapp in g and remote sensingwuhan universitywuhan 430079china;²school of architecture and urban planningshenzhen universityshenzhen 518060 china;³school of resource and environmental sciencewuhan universitywuhan 430079china

Received Date: 2013-06-03
Publish Date: 2014-07-05

Keywords:

hypers pectra /
soil 　qualit y /
continuum　removal(cr) /
partial 　least 　squares 　re gression(plsr)

Abstract: in 　the 　stud ywe　combined　continuum　removalcr with　a　partial 　least 　squares 　re gressionplsr method　to　build　inversion　models　of 　soil　as　concentration　and　or ganic　matteromcontentbased　on　hypers pectral 　data　between　400－2　500nm　of 　100soil 　samples　which　were　collected 　in　yixingre gion 　of 　jian gsu　province．the 　results 　show　thatcompared　with　the 　common　plsr　modelsmodel＇sdetermination 　coefficientsr2and　root　mean　square　error 　of 　prediction rmsepare 　0．5123．0９0and0．6215．９34res pectivel y cr－plsr　models　present 　an 　improvement 　of　as　and　om　inversion　models r2　and　rmsep　are 　0．7632．323and　0．９114．5９９res pectivel y．in　addition cr　effectivel ystren gthens 　the 　spectral 　characteristics　of 　550９0014201９00and　2　200nm　wavelengths．the 　anal ysis 　of 　re gression 　coefficients 　of 　cr－plsr　and　plsr　models　of　as　and　om　demonstrate 　several 　important　wavelengths 　enhanced　by　cr　and　are 　simultaneousl y　used 　for　cr－plsr　models　of　as　and　om．thus　cr　is 　able 　to　hel p　plsr　conduct　wavelength　selection　and　enhances 　the 　inversion　precision　ofsoil　as　and　om　content 　effectivel y．this　findin g　can　be　used　as 　a　reference 　for 　remote 　sensing　monitorin g　of 　soil 　qualit y．

彭小婷, 高文秀, 王俊杰. 基于包络线去除和偏最小二乘的土壤参数光谱反演[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(7): 862-866.

引用本文:

彭小婷, 高文秀, 王俊杰. 基于包络线去除和偏最小二乘的土壤参数光谱反演[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(7): 862-866.

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基于包络线去除和偏最小二乘的土壤参数光谱反演

作者简介: 彭小婷,硕士生,主要从事基于遥感技术的土壤和植被参数反演研究

inversion of soil parameters from hypers pectra based on continuumremoval and partial least squares regression

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基于包络线去除和偏最小二乘的土壤参数光谱反演

1武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北 武汉430079;2深圳大学建筑与城市规划学院广东 深圳518060;3武汉大学资源与环境科学学院湖北 武汉430079

作者简介: 彭小婷,硕士生,主要从事基于遥感技术的土壤和植被参数反演研究

English Abstract

inversion of soil parameters from hypers pectra based on continuumremoval and partial least squares regression

1state key laboratory of information engineerin g in surveyin gmapp in g and remote sensingwuhan universitywuhan 430079china;2school of architecture and urban planningshenzhen universityshenzhen 518060 china;3school of resource and environmental sciencewuhan universitywuhan 430079china

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作者简介:
彭小婷,硕士生,主要从事基于遥感技术的土壤和植被参数反演研究

inversion　of 　soil　parameters 　from　hypers pectra　based　on　continuumremoval　and　partial　least　squares　regression

¹武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079;²深圳大学建筑与城市规划学院广东深圳518060;³武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079

作者简介:
彭小婷,硕士生,主要从事基于遥感技术的土壤和植被参数反演研究

inversion　of 　soil　parameters 　from　hypers pectra　based　on　continuumremoval　and　partial　least　squares　regression

¹state key laboratory of information engineerin g in surveyin gmapp in g and remote sensingwuhan universitywuhan 430079china;²school of architecture and urban planningshenzhen universityshenzhen 518060 china;³school of resource and environmental sciencewuhan universitywuhan 430079china