ارزیابی روش های PLSR و bagging-PLSR در برآورد اجزای بافت خاک، کربنات کلسیم و pH خاک با استفاده از داده های طیفی

Publish Year: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 62

This Paper With 17 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJSWR-54-8_006

تاریخ نمایه سازی: 29 آذر 1402

Abstract:

تعیین سریع، دقیق و کم هزینه ویژگی های خاکی در برنامه ریزی و مدیریت اراضی از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. هدف از این پژوهش ارزیابی بازتاب طیفی نزدیک، به عنوان تکنیکی سریع، مقرون به صرفه و غیرمخرب در تخمین برخی ویژگی های خاک (شن، سیلت، رس، pH و کربنات کلسیم معادل (CCE)) با استفاده از روش های رگرسیون حداقل مربعات جزئی (PLSR) و رگرسیون حداقل مربعات جزئی توام با بازنمونه گیری (bagging-PLSR) بود. بدین منظور، ۲۲۰ نمونه مرکب خاک از عمق ۰ تا ۲۰ سانتی متری در شهریور ۱۳۹۸ از دشت قروه استان کردستان جمع آوری شد. سپس ویژگی های انتخابی خاک با روش های آزمایشگاهی استاندارد اندازه گیری شد. بازتاب طیفی نزدیک نمونه ی خاک ها در محدوده ۳۵۰ تا ۲۵۰۰ نانومتر (Vis-NIR) با بهره گیری از دستگاه اسپکترورادیومتر آزمایشگاهی اندازه گیری شد. پس از ثبت طیف ها، انواع مختلف روش های پیش پردازش مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش PLSR  مقادیر R۲ بین ۵۸/۰ تا ۷۶/۰ به دست می دهد، درحالی که این مقادیر در bagging-PLSR  بین ۵۹/۰ تا ۷۴/۰ متغیر می باشد. مقادیر RMSE معادل با ۴۳/۱۷، ۶۵/۷، ۸۳/۷، ۹۴/۷ و ۶۶/۰ در روش PLSR و همچنین مقادیر ۶۶/۱۶، ۶۳/۷، ۱۳/۸، ۷۱/۷ و ۴۵/۰ در روش bagging-PLSR به ترتیب برای شن، سیلت، رس، CCE و pH خاک به دست آمد. بر اساس مقادیر RPD (نسبت برآورد به انحراف)، در برآورد مقدار شن و CCE بهترین عملکرد توسط مدل bagging-PLSR به دست آمد؛ این در حالی است که در برآورد رس و pH خاک مدل PLSR دقیق ترین بود. نتایج پیش بینی هر دو مدل برای سیلت یکسان بود (۵۳/۱ = RPD). در کل نتایج نشان داد که مدل های PLSR و bagging-PLSR در برآورد ویژگی های خاکی مورد مطالعه از دقت قابل قبولی برخوردار می باشند.

Keywords:

کربنات کلسیم معادل , طیف سنجی مرئی &ndash , مادون قرمز نزدیک , رگرسیون حداقل مربعات جزئی , ویژگی های خاکی

Authors

آرام شهابی

گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

مسعود داوری

گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

کمال نبی اللهی

دانشیار گروه علوم و مهندسی خاک دانشگاه کردستان

روح اله تقی زاده مهرجردی

گروه مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران.

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • Adeline, K.R.M., Gomez, C., Gorretta, N., & Roger, J.M. (۲۰۱۷). ...
  • Akpa, S. I. C., Odeh, I. O. A., & Bishop, ...
  • Akumu, C. E., Johnson, J. A., Etheridge, D., Uhlig, P., ...
  • Azizi, K., Nabiollahi, K. & Davari, M. ۲۰۱۷. Evaluation of ...
  • Breiman, L. (۱۹۹۶). Bagging predictors. Machine Learning. ۲۴: ۲. ۱۲۳-۱۴۰. ...
  • Babaeian, A., & Jalali, V. (۲۰۱۵). Estimation of soil organic ...
  • Chatrenour, M., Landi, A., Bahrami, H.A. & Mirzaei, S. (۲۰۲۳). ...
  • Chang, C.W., Laird, D.A., Mausbach, M.J., & Hurburgh, C.R. (۲۰۰۱). ...
  • Chen, L., Sheng-lu, Z., Shao-hua, W., Qing, Z., & Qi, ...
  • Curcio D., Ciraolo G., D’Asaro F., & Minacapillia M. (۲۰۱۳). ...
  • Dotto, A.C., Dalmolin, R.S.D., Grunwald, S., ten Caten, A., & ...
  • Esbensen, K.H. (۲۰۰۶). Multivariate Data Analysis -In practice. CAMO Software ...
  • Gee, G.W., & Or, D. (۲۰۰۲). ۲.۴ Particle-Size Analysis. In: ...
  • Gomez, C., Lagacherie, P. & Coulouma, G. (۲۰۰۸). Continuum removal ...
  • Hartemink, A. E., & McBratney, A. B. (۲۰۰۸). A soil ...
  • Islam, K., Singh, B., & McBratney, A. (۲۰۰۳). Simultaneous estimation ...
  • IUSS Working GWRB. (۲۰۱۵). World reference base for soil resources ...
  • Kodaira, M., & Shibusawa, S. (۲۰۱۳). Using a mobile real-time ...
  • Khayamim, F., Wetterlind, J., Khademi, H., Robertson, A.J., Cano, A.F., ...
  • Karimi, S.A., Davari, M., Bahrami, H., Babaian, A., & Hosseini, ...
  • Lacerda M.P.C., Demattê J.A.M., Sato M.V., Fongaro C.T., Gallo B.C., ...
  • Mousavi, F., Abdi, E., Ghalandarzadeh, A., Bahrami, H.A., Majnounian, B., ...
  • Nocita, M., Stevens, A., Noon, C., & van Wesemael, B. ...
  • Qiu, H. (۲۰۱۰). Studies on the potential ecological risk and ...
  • Ramírez, P. B., Calderón, F. J., Jastrow, J. D., Chien-Lu ...
  • Rasouli, N., Farpour, M. H., Khayamim, F., & Ranjbar, H. ...
  • Rasooli, N., Farpoor, M. J., Mahmoodabadi, M., & Esfandiarpour-Boroujeni, I. ...
  • Sparks, D.L., Page, A.L., Helmke, P.A., & Loeppert, R.H. (۱۹۹۶). ...
  • Stenberg, B., Viscarra Rossel, R., Mouazen, A., & Wetterlind, J. ...
  • Savvides, A., Corstanje, R. Baxter, S. J., Rawlins, B. G., ...
  • Shiferaw A., & Hergarten Ch. (۲۰۱۴). Visible near infra-red (VisNIR) ...
  • Silva E. B., ten Caten, Dalmolin R.S.D., Dotto A.C., Silva ...
  • Tayibi, M., Naderi, M., Mohammadi, J., & Hosseinjanizadeh, M. (۲۰۱۷). ...
  • Viscarra Rossel, R.A.V. (۲۰۰۸). ParLeS: Software for chemometric analysis of ...
  • Viscara Rossel, R., & Behrens, T. (۲۰۱۰). Using data mining ...
  • Wold S., Sjostrom M., & Eriksson, L. (۲۰۰۱). PLS-regression: a ...
  • Zhu, A.X., Hudson, B., Burt, J., Lubich, K., & Simonson, ...
  • Zhao, D., Arshad, M., Li, N., & Triantafilis, J. (۲۰۲۱). ...
  • Zhao, X., Zhao, D., Wang, J., & Triantafilis, J. (۲۰۲۲). ...
  • نمایش کامل مراجع