Добавить новость
smi24.net
News in English
Июнь
2023

Improved multivariate modeling for soil organic matter content estimation using hyperspectral indexes and characteristic bands

0

by Ming-Song Zhao, Tao Wang, Yuanyuan Lu, Shihang Wang, Yunjin Wu

Soil organic matter (SOM) is a key index of soil fertility. Calculating spectral index and screening characteristic band reduce redundancy information of hyperspectral data, and improve the accuracy of SOM prediction. This study aimed to compare the improvement of model accuracy by spectral index and characteristic band. This study collected 178 samples of topsoil (0–20 cm) in the central plain of Jiangsu, East China. Firstly, visible and near-infrared (VNIR, 350–2500 nm) reflectance spectra were measured using ASD FieldSpec 4 Std-Res spectral radiometer in the laboratory, and inverse-log reflectance (LR), continuum removal (CR), first-order derivative reflectance (FDR) were applied to transform the original reflectance (R). Secondly, optimal spectral indexes (including deviation of arch, difference index, ratio index, and normalized difference index) were calculated from each type of VNIR spectra. Characteristic bands were selected from each type of spectra by the competitive adaptive reweighted sampling (CARS) algorithm, respectively. Thirdly, SOM prediction models were established based on random forest (RF), support vector regression (SVR), deep neural networks (DNN) and partial least squares regression (PLSR) methods using optimal spectral indexes, denoted here as SI-based models. Meanwhile, SOM prediction models were established using characteristic wavelengths, denoted here as CARS-based models. Finally, this research compared and assessed accuracy of SI-based models and CARS-based models, and selected optimal model. Results showed: (1) The correlation between optimal spectral indexes and SOM was enhanced, with absolute value of correlation coefficient between 0.66 and 0.83. The SI-based models predicted SOM content accurately, with the coefficient of determination (R2) and root mean square error (RMSE) values ranging from 0.80 to 0.87, 2.40 g/kg to 2.88 g/kg in validation sets, and relative percent deviation (RPD) value between 2.14 and 2.52. (2) The accuracy of CARS-based models differed with models and spectral transformations. For all spectral transformations, PLSR and SVR combined with CARS displayed the best prediction (R2 and RMSE values ranged from 0.87 to 0.92, 1.91 g/kg to 2.56 g/kg in validation sets, and RPD value ranged from 2.41 to 3.23). For FDR and CR spectra, DNN and RF models achieved more accuracy (R2 and RMSE values ranged from 0.69 to 0.91, 1.90 g/kg to 3.57 g/kg in validation sets, and RPD value ranged from 1.73 to 3.25) than LR and R spectra (R2 and RMSE values from 0.20 to 0.35, 5.08 g/kg to 6.44 g/kg in validation sets, and RPD value ranged from 0.96 to 1.21). (3) Overall, the accuracy of SI-based models was slightly lower than that of CARS-based models. But spectral index had a good adaptability to the models, and each SI-based model displayed the similar accuracy. For different spectra, the accuracy of CARS-based model differed from modeling methods. (4) The optimal CARS-based model was model CARS-CR-SVR (R2 and RMSE: 0.92 and 1.91 g/kg in validation set, RPD: 3.23). The optimal SI-based model was model SI3-SVR (R2 and RMSE: 0.87 and 2.40 g/kg in validation set, RPD: 2.57) and model SI-SVR (R2 and RMSE: 0.84 and 2.63 g/kg in validation set, RPD: 2.35).







Антиармянские публикации в российском научном журнале «Современная научная мысль»: расследование фонда «Гегард»

Пятна и сетки. Врач Колсанова рассказала, как бороться с проблемами кожи

Яблоня Сиверса: как скромный аптекарь открыл прародительницу всех яблок

Преподаватели Подмосковья первые в России подтвердили свои ИТ-компетенции у независимого эксперта «Группа Астра»


Exclusive: Fintech giant Stripe building ‘Tempo’ blockchain with crypto VC Paradigm

AI talent comes at a 30% salary premium: ‘If you try to play catch up later, this is going to cost you even more’

3 Terrifying Horror Series To Watch Ahead Of HBO’s ‘It: Welcome to Derry’

Report: Liverpool decision hands advantage to Man United in midfielder pursuit


Хибины

Nexign Interconnect получила сертификат совместимости с российской Java-платформой Axiom JDK

Сотрудниками полиции и Росгвардии задержан гражданин, причастный к поджогу релейного шкафа в Архангельской области

Антиармянские публикации в российском научном журнале «Современная научная мысль»: расследование фонда «Гегард»


Открыты сервера MMORPG ROM: Golden Age

The US Air Force wants to test blowing up Cybertrucks because 'it is likely the type of vehicles used by the enemy may transition to Tesla Cyber trucks'

Первый взгляд на мобильную версию Neon Spellstorm

Steam for Chromebooks is getting axed in 2026 instead of exiting its 4-year beta


Овочі можусть стати розкішшю для українців


Преподаватели Подмосковья первые в России подтвердили свои ИТ-компетенции у независимого эксперта «Группа Астра»

Преподаватели Подмосковья первые в России подтвердили свои ИТ-компетенции у независимого эксперта «Группа Астра»

Впервые в Луганске: детский благотворительный фестиваль «Добрая волна» подарит надежду и вдохновение

Директор Росгвардии Герой России генерал Виктор Золотов принял участие в заседании Национального антитеррористического комитета


Синоптики сообщили о переменной облачности и небольшом дожде в Москве 13 августа

Клинический психолог Юлия Тарибо: психологические последствия удаленной работы и способы их преодоления

Антиармянские публикации в российском научном журнале «Современная научная мысль»: расследование фонда «Гегард»

Грачья Погосян: достойный пример гуманизма и патриотизма (к 55-летию известного благотворителя)


Москвичам пообещали 25 градусов тепла к выходным

РИА Новости: в Анкоридже журналисты осаждают ресторан «Пельмени»

Татарстан попал в топ-5 регионов по спросу на ипотеку

Александр Гинцбург: Надеемся, что наша вакцина поможет онкологическим больным


Кафельников: Бублик поносил ATP-250. Если бы не эти турниры, он бы «челленджеры» играл

Вероника Кудерметова в третьем круге турнира WTA: победа в Цинциннати!

Павлюченкова уступила 94-й ракетке мира на турнире WTA в Цинциннати

Потапова проиграла Свёнтек во втором круге турнира WTA в Цинциннати


В 2025 году на северо-западе столицы завершается капитальный ремонт жилого дома с кинотеатром

РИА Новости: в Анкоридже журналисты осаждают ресторан «Пельмени»

Александр Гинцбург: Надеемся, что наша вакцина поможет онкологическим больным

Москвичам пообещали 25 градусов тепла к выходным


Музыкальные новости

В Курске на улице Ленина восстановили фонтан возле памятника Георгию Свиридову

«Мне имя мамы приносило больше проблем»: Рей, дочь певицы Глюкозы, рассказала в «Шоу Воли» про обидные сравнения с мамой

Розенбаум рискует потерять голос из-за проблем с легкими

РИА Новости: суд в Москве взыскал с Басты долг по коммунальным платежам


Впервые в Луганске: детский благотворительный фестиваль «Добрая волна» подарит надежду и вдохновение

Преподаватели Подмосковья первые в России подтвердили свои ИТ-компетенции у независимого эксперта «Группа Астра»

Тариф — ноль. «Выберу.ру» составил рейтинг бесплатных кредитных карт за июль 2025 года

Директор Росгвардии Герой России генерал Виктор Золотов принял участие в заседании Национального антитеррористического комитета


Сергей Собянин. Главное за день

Продвижение Песни в Импульсе Яндекс Музыка.

Чемпионат по самбо столичного главка Росгвардии завершился в Москве

CNN: встреча Путина и Трампа пройдет на военной базе в Анкоридже


Выбор подходящей франшизы автозапчастей

Преимущества франшизы «Автополка»

Магазин автозапчастей франшиза – успешное и прибыльное предприятие

Отзывы о франшизе «Автополка»


Источники сообщают о встрече Путина и Трампа на военной базе в Анкоридже

«Трампу надо соглашаться»: сейчас у Путина наименьшее количество требований за все время – итальянские СМИ

В России объяснили скорую организацию встречи Путина и Трампа

СМИ: американские чиновники рады решению Путина посетить Аляску




Подмосковный травматолог дал советы по выбору рюкзака для первоклассника

Клинический психолог Юлия Тарибо: психологические последствия удаленной работы и способы их преодоления

Здоровье Бориса Щербакова: обновленные сведения от научно-исследовательского центра имени Склифосовского

КГ PROGRESS: в Перми работают самые опытные стоматологи в России


Зеленский пригрозил «третьей мировой войной» в случае давления на Киев в вопросе уступок территорий


Журова о возвращении граждан, сменивших гражданство: «Практически невозможно»

Благодаря совместным действиям сотрудников Росгвардии и их коллег футбольный матч «Акрон» – ЦСКА завершился без происшествий

Сотрудники и военнослужащие Росгвардии обеспечили безопасность футбольного матча

На пенсии отоспишься. 13 идей для ночного досуга в Москве — от тенниса до парилки


Лукашенко получил первую золотую монету из белорусского сырья


Сергей Собянин. Главное за день

Собянин: Создадим условия для развития технологичных предприятий

Сергей Собянин: Герои — не какие-то особенные люди, они живут рядом с нами

Собянин оценил вклад проектов "Город героев" и "Герой моего района


Площадь возгорания на горе Куцай достигла 650 тысяч квадратных метров

Погода сошла с ума? Главный синоптик России Вильфанд предупреждает: аномалий будет все больше - то в жар, то в холод

Экологи требуют ограничения роста цен на авиабилеты по окончании школьных каникул

Хватит морщиться: ученые назвали пользу от участившихся московских ливней


РИА Новости: в Анкоридже журналисты осаждают ресторан «Пельмени»

В 2025 году на северо-западе столицы завершается капитальный ремонт жилого дома с кинотеатром

Москвичам пообещали 25 градусов тепла к выходным

Александр Гинцбург: Надеемся, что наша вакцина поможет онкологическим больным


Универсальный ТСД промышленного класса Saotron RT-T40X V.2

Беспроводной сканер штрих-кодов SAOTRON P05i промышленного класса

Орловская область планирует войти в число национальных туристических маршрутов с проектом «Бирюзовое кольцо России»

Заместитель прокурора Архангельской области и Ненецкого автономного округа Павел Матанцев проверил ход ремонтных работ в школе № 1 г. Нарьян-Мара


Прогноз погоды в Крыму на 11 августа

Прогноз погоды в Крыму на 13 августа

Прогноз погоды в Крыму на 12 августа

Историко-краеведческая выставка «Древности земли крымской»


пту могу мгу могу сапогом получить могу

РИА Новости: в Анкоридже журналисты осаждают ресторан «Пельмени»

Путешествие со вкусом: гастрономический фестиваль на главной выставке страны объединит 77 регионов

Александр Гинцбург: Надеемся, что наша вакцина поможет онкологическим больным














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *