Modelado fraccional para inversión cuantitativa del contenido de fósforo disponible en el suelo
Autores: Fu, Chengbiao; Xiong, Heigang; Tian, Anhong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Modelado fraccional para inversión cuantitativa del contenido de fósforo disponible en el suelo
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Estudio
Diferenciales de orden fraccionario
Análisis espectral
Contenido de fósforo disponible en el suelo
Modelo de regresión
Datos espectrales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
El estudio de los espectros de campo basado en diferenciales de orden fraccionario rara vez se ha informado, y los diferenciales de orden entero tradicionales solo realizan el cálculo de derivadas para señales espectrales de 1er orden o 2do orden, ignorando los detalles de transformación espectral entre el orden 0 y el orden 1 y entre el orden 1 y el orden 2, lo que resulta en el problema de baja precisión de predicción. En este documento se propone un modelo de análisis cuantitativo espectral del contenido de fósforo disponible en el suelo basado en un diferencial de orden fraccionario. En primer lugar, se utilizó un diferencial de orden fraccionario para realizar un cálculo de derivadas de los datos espectrales originales desde el orden 0 hasta el orden 2 utilizando intervalos de orden 0.2, para obtener 11 datos espectrales de orden fraccionario. Posteriormente, se seleccionaron siete bandas con coeficiente de correlación absoluto mayor que 0.5 como bandas sensibles. Finalmente, se utilizó un algoritmo de regresión lineal múltiple paso a paso para establecer un modelo de estimación espectral del contenido de fósforo disponible en el suelo bajo diferentes órdenes, luego se comparó y analizó el efecto de predicción del modelo bajo diferentes órdenes. Los resultados de la simulación muestran que el mejor orden para un modelo de regresión de contenido de fósforo disponible en el suelo es un orden fraccionario de 0.6, el coeficiente de determinación (), el error cuadrático medio (RMSE) y la relación de rendimiento con desviación (RPD) del mejor modelo son 0.7888, 3.348878 y 2.001142, respectivamente. Dado que el valor de RPD es mayor que 2, el modelo fraccional óptimo establecido en este estudio tiene una buena capacidad predictiva cuantitativa para el contenido de fósforo disponible en el suelo.
Descripción
El estudio de los espectros de campo basado en diferenciales de orden fraccionario rara vez se ha informado, y los diferenciales de orden entero tradicionales solo realizan el cálculo de derivadas para señales espectrales de 1er orden o 2do orden, ignorando los detalles de transformación espectral entre el orden 0 y el orden 1 y entre el orden 1 y el orden 2, lo que resulta en el problema de baja precisión de predicción. En este documento se propone un modelo de análisis cuantitativo espectral del contenido de fósforo disponible en el suelo basado en un diferencial de orden fraccionario. En primer lugar, se utilizó un diferencial de orden fraccionario para realizar un cálculo de derivadas de los datos espectrales originales desde el orden 0 hasta el orden 2 utilizando intervalos de orden 0.2, para obtener 11 datos espectrales de orden fraccionario. Posteriormente, se seleccionaron siete bandas con coeficiente de correlación absoluto mayor que 0.5 como bandas sensibles. Finalmente, se utilizó un algoritmo de regresión lineal múltiple paso a paso para establecer un modelo de estimación espectral del contenido de fósforo disponible en el suelo bajo diferentes órdenes, luego se comparó y analizó el efecto de predicción del modelo bajo diferentes órdenes. Los resultados de la simulación muestran que el mejor orden para un modelo de regresión de contenido de fósforo disponible en el suelo es un orden fraccionario de 0.6, el coeficiente de determinación (), el error cuadrático medio (RMSE) y la relación de rendimiento con desviación (RPD) del mejor modelo son 0.7888, 3.348878 y 2.001142, respectivamente. Dado que el valor de RPD es mayor que 2, el modelo fraccional óptimo establecido en este estudio tiene una buena capacidad predictiva cuantitativa para el contenido de fósforo disponible en el suelo.