基于小波变换的苹果园土壤全氮高光谱估测

摘要

针对土壤全氮(TN)定量光谱研究中普通光谱变换形式难以有效提高土壤全氮与光谱相关性、特征光谱信息提取困难的不足,探索精准度更高更适用于苹果园地土壤复杂情况的无损估测模型。本文以采自济南市长清区双泉镇苹果园地的163个棕壤样品土壤参数及其对应光谱为数据源,采用连续小波变换进行多尺度分析处理,研究不同光谱分辨率对估测模型的影响。结果表明,经连续小波变换处理后,光谱对果园土壤全氮含量的预测能力明显优于传统光谱变换技术,与土壤原始光谱相比,基于连续小波变换构建的模型预测精度最大提高了0.47;经小波算法处理后,模型的预测能力随光谱分辨率的降低呈现出先降再升再降的态势,其中最佳精度出现在5 nm光谱分辨率处,决定系数R^(2)=0.8181,RMSE=0.0047;40 nm光谱分辨率处的模型也取得了较为理想的预测效果。研究表明,经连续小波算法处理后的宽波段光谱数据可以用于土壤全氮含量的精准监测。