發(fā)布時(shí)間：2020-12-08 04:14

　　土壤水作為植物生存的物質(zhì)基礎(chǔ),對(duì)陸地表面植物的分布狀況具有重要影響。因此,進(jìn)行土壤含水量的預(yù)測(cè)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要。土壤含水量定量預(yù)測(cè)研究,從傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)方法到現(xiàn)在利用高光譜遙感技術(shù),發(fā)生了很大的變化。高光譜遙感技術(shù)具有許多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),包括波段多、分辨率高、數(shù)據(jù)量大等,使研究工作變得實(shí)時(shí)、快速、高效并且無(wú)破壞性,為土壤性狀指標(biāo)的反演提供了一種有效途徑。土壤含水量數(shù)據(jù)以及光譜反射率數(shù)據(jù)受眾多因素的影響,導(dǎo)致數(shù)據(jù)在大小劃分上具有不確定性,即不可避免的具有模糊性和隨機(jī)性。而模糊理論主要用于描述研究對(duì)象的不確定性,因此利用模糊理論進(jìn)行土壤含水量預(yù)測(cè)具有一定的理論依據(jù)。本研究以山東省泰安市的94個(gè)棕壤樣本為研究對(duì)象,針對(duì)采集樣本獲取其室外反射率光譜數(shù)據(jù)以及含水量實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)數(shù)據(jù)。首先對(duì)獲取的光譜反射率數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括斷點(diǎn)校正、平滑優(yōu)化、異常樣本剔除。在此基礎(chǔ)上對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行多種數(shù)學(xué)變換,分析土壤含水量光譜反射特性,了解含水量在各變換光譜的敏感波段,根據(jù)單相關(guān)分析法選取特征因子。最后建立土壤含水量高光譜模糊識(shí)別預(yù)測(cè)模型,包括可變模糊集預(yù)測(cè)模型以及半監(jiān)督模糊識(shí)別預(yù)測(cè)模型,并建立其它常用預(yù)... 

【文章來(lái)源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

得名于泰山，這是一個(gè)風(fēng)景秀麗、人杰地靈、物產(chǎn)豐富的好城市，國(guó)家級(jí)歷史文化名城。土地總面積 77.62 萬(wàn)公頃，可利用安屬溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，寒暑適宜，具有，年平均氣溫 13℃，年平均降水量 697 毫米。境內(nèi)擁有多種地貌陵、平原、洼地等等。而且土壤類(lèi)型多種多樣，其中最主要的是棕取壤樣品需提前做好準(zhǔn)備，收集與采樣區(qū)相關(guān)的資料，合理確定采在土壤樣品采集過(guò)程中，選擇地勢(shì)平坦、土壤表層無(wú)種植的區(qū)域代表性和均勻性。利用梅花采樣法采集表層土壤（0~20cm），記利用手持 GPS 進(jìn)行同步定位。共采集 94 個(gè)土壤樣品，主要土壤份土壤樣品分為兩部分，一部分用于光譜測(cè)量，另一部分用于點(diǎn)分布如圖 2-1 所示。

(a) 校正前反射光譜曲線 (b) 校正后反射光譜曲線圖 2-2 光譜曲線斷點(diǎn)校正對(duì)比圖Fig.2-2 The spectral reflectance curves before and after corrected2.3.2 光譜噪聲去除在光譜測(cè)量的過(guò)程中受不穩(wěn)定環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致光譜信號(hào)中存在大量的噪聲。因此，在對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和信息提取之前需要對(duì)其進(jìn)行去噪處理，以解決毛刺噪聲問(wèn)題。為保證光譜的穩(wěn)定性和真實(shí)性，本文采用 9 點(diǎn)移動(dòng)加權(quán)平均法（何挺等，2006）對(duì)光譜進(jìn)行平滑優(yōu)化處理，加權(quán)移動(dòng)平均法是根據(jù)愈是近期數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)測(cè)值影響愈大這一特點(diǎn)，不同地對(duì)待移動(dòng)期內(nèi)的各個(gè)數(shù)據(jù)。對(duì)近期數(shù)據(jù)給予較大的權(quán)數(shù)，對(duì)較遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)給予較小的權(quán)數(shù)。假設(shè)反射光譜共有 N 個(gè)波段，則 9 點(diǎn)加權(quán)移動(dòng)平均法可表示為：123443210.160.120.080.040.040.080.120.160.20 iiiiiiiiiiRRRRRRRRRR （2-1）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]黑土有機(jī)質(zhì)含量的高光譜估測(cè)模型研究[D]. 印影.吉林大學(xué) 2015
[2]黃土丘陵半干旱地區(qū)檸條林地土壤水分預(yù)測(cè)模型研究[D]. 白冬妹.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014



本文編號(hào)：2904435