Prediction of Soil Organic Carbon in Arid Regions Using Hyperspectral Spectroscopy: UAE Case Study

高光谱成像 干旱 土壤碳 环境科学 光谱学 遥感 碳纤维 总有机碳 土壤科学 环境化学 材料科学 土壤水分 地质学 化学 物理 古生物学 量子力学 复合数 复合材料
作者
Abdel Rahman S. Alsaleh,Mariam Alcibahy,Abdelhamid Ads,Hamed Al Hashemi,Ali A. Al Hammadi,Lakmal Seneviratne,Maryam R. Al Shehhi
标识
DOI:10.1109/metroagrifor58484.2023.10424299
摘要

This study adopted the spectral analysis method that has become more popular with undeniable advantages over traditional methods to estimate the Soil Organic Carbon (SOC). A total of 59 soil samples and 18 fertilized irrigation water samples were collected from the agricultural fields in the United Arab Emirates (UAE) and analyzed in a laboratory for testing the Dissolved Organic Carbon (DOC) and SOC using Walkley and Black and Sievers InnovOx analyzers, respectively. Spectroscopic measurements for these soil and water samples were collected under stable laboratory conditions using two instruments to cover the full range of wavelength: Ocean Insight HR2000+ (400 to 950nm) and ARCoptix (900 to 2600nm). The objective of this study is to use these spectral reflectance measurements to develop models that can predict both SOC and DOC. Therefore, the raw spectra of 2902 bands were preprocessed to ensure an optimal correlation and noise removal and the Partial Least Squares Regression (PLSR) method was applied afterwards with leave-one-out cross-validation approach. The resultant best fit PLSR model has shown a coefficient of determination (R 2 ) of 0.99 for training and 0.94-0.98 for prediction of SOC and DOC, respectively, for the SOC range of 0.46-3.15% (mean: 1.5%) and DOC range of 0.18-$10,333 \mu \mathrm{g}$ (mean: 1,620 $\mu \mathrm{g}$). The spectral signal of SOC and DOC were found to be significant across different wavelengths of the visible (401.97 – 417.23,450.89 – 452.27,448.59 and 461.93 nm) and near infrared (931.68 – 1054.41 and 2527.81 – 2601.46 nm) regions. This research is the first step toward developing a spectral library of materials in the UAE.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
科研通AI5应助合适的星月采纳,获得10
刚刚
judy发布了新的文献求助30
1秒前
Owen应助乙烷咪唑采纳,获得10
1秒前
3秒前
starfish发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
龙牙发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
打打应助李楠采纳,获得10
6秒前
健康的秋发布了新的文献求助10
8秒前
xin发布了新的文献求助10
8秒前
鲤鱼完成签到 ,获得积分10
10秒前
机灵柚子应助玉米采纳,获得10
10秒前
hahhahahh发布了新的文献求助30
10秒前
哭泣藏花完成签到 ,获得积分10
12秒前
赘婿应助义气如萱采纳,获得10
12秒前
白告发布了新的文献求助10
12秒前
Orange应助一个小胖子采纳,获得10
13秒前
龙牙完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
科研通AI5应助小石头采纳,获得10
16秒前
风扇转的好快完成签到,获得积分10
19秒前
想不出来完成签到 ,获得积分10
19秒前
标致的觅柔完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
22秒前
菜头完成签到,获得积分10
22秒前
25秒前
小王发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
29秒前
小尘完成签到,获得积分20
29秒前
少吃一口完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
31秒前
houyunfeng完成签到 ,获得积分10
32秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
CRC Handbook of Chemistry and Physics 104th edition 1000
Density Functional Theory: A Practical Introduction, 2nd Edition 840
J'AI COMBATTU POUR MAO // ANNA WANG 660
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 600
Gay and Lesbian Asia 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3757458
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3300648
关于积分的说明 10114762
捐赠科研通 3015126
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1655889
邀请新用户注册赠送积分活动 790129
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 753604