激光与光电子学进展, 2020, 57 (15): 153001, 网络出版: 2020-08-04 复制并引用该论文  本文已被引 4 次  被引通知

图 & 表

图 1. SOC含量统计

Fig. 1. SOC content statistics

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图 2. 不同有机碳含量的土壤光谱反射率曲线

Fig. 2. Spectral reflectance curves of soil with different organic carbon content

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图 3. 相关系数通过0.01显著性检验水平的波段数量

Fig. 3. Number of bands whose correlation coefficient passes significance test level of 0.01

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图 4. SOC含量与不同阶数在每个波段处的相关系数热力图

Fig. 4. Thermal map of correlation coefficient between SOC content and different orders at each bands

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表 1ELM建模算法的模拟结果

Table1. Simulation results of ELM modeling algorithm

Order R2 RMSE RPD 0 0.538 2.176 1.347 0.2 0.560 2.161 1.283 0.4 0.641 1.923 1.516 0.6 0.361 2.529 1.061 0.8 0.581 2.229 1.323 1.0 0.274 2.873 0.917 1.2 0.361 2.872 0.997 1.4 0.345 2.667 1.027 1.6 0.247 2.850 0.961 1.8 0.062 3.396 0.801 2.0 0.196 2.976 0.905

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表 2RF建模算法的模拟结果

Table2. Simulation results of RF modeling algorithm

Order R2 RMSE PD 0 0.763 1.169 2.389 0.2 0.780 1.132 2.440 0.4 0.799 1.049 2.640 0.6 0.807 1.905 2.313 0.8 0.799 1.997 2.614 1.0 0.803 1.131 2.274 1.2 0.816 1.152 2.458 1.4 0.826 1.130 2.588 1.6 0.828 1.014 2.858 1.8 0.816 1.189 2.259 2.0 0.821 1.142 2.466

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表 3MARS建模算法的模拟结果

Table3. Simulation results of MARS modeling algorithm

Order R2 RMSE RPD 0 0.621 2.047 1.470 0.2 0.710 1.724 1.774 0.4 0.795 1.522 1.923 0.6 0.709 1.708 1.670 0.8 0.830 1.464 2.113 1.0 0.829 1.471 2.149 1.2 0.846 1.218 2.604 1.4 0.867 1.071 2.783 1.6 0.845 1.231 2.535 1.8 0.847 1.175 2.656 2.0 0.844 1.172 2.681

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表 4Elastic Net算法的模拟结果

Table4. Simulation results of Elastic Net modeling algorithm

Order R2 RMSE RPD 0 0.586 2.095 1.325 0.2 0.590 2.081 1.367 0.4 0.626 1.977 1.466 0.6 0.778 1.507 1.989 0.8 0.801 2.706 1.141 1.0 0.837 1.204 2.169 1.2 0.846 1.149 2.207 1.4 0.849 1.130 2.548 1.6 0.869 1.035 2.798 1.8 0.848 1.120 2.663 2.0 0.843 1.122 2.562

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表 5GBRT建模算法的模拟结果

Table5. Simulation results of GBRT modeling algorithm

Order R2 RMSE RPD 0 0.788 1.916 2.162 0.2 0.793 1.883 2.275 0.4 0.814 1.712 2.618 0.6 0.830 1.526 2.707 0.8 0.841 1.381 2.848 1.0 0.846 1.276 2.267 1.2 0.847 1.290 2.679 1.4 0.857 1.257 2.882 1.6 0.878 1.125 3.142 1.8 0.851 1.282 2.798 2.0 0.848 1.264 2.813

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表 6不同波段处受土壤内部分子化学键的影响情况对比

Table6. Comparison of effects of different bands on molecular chemical bonds in soil

Band Visible Near infrared Wavelength /nm 500 620 890 1400 2200 2300 Chemical bond Fe—O、C—H C—H O—H Al—OH C—H

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赵启东, 葛翔宇, 丁建丽, 王敬哲, 张振华, 田美玲. 结合分数阶微分技术与机器学习算法的土壤有机碳含量光谱估测[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(15): 153001. Qidong Zhao, Xiangyu Ge, Jianli Ding, Jingzhe Wang, Zhenhua Zhang, Meiling Tian. Combination of Fractional Order Differential and Machine Learning Algorithm for Spectral Estimation of Soil Organic Carbon Content[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2020, 57(15): 153001.