Spectroscopic measurements and imaging of soil colour for field scale estimation of soil organic carbon

遥感 环境科学 数码相机 土壤碳 RGB颜色模型 高光谱成像 精准农业 含水量 土壤科学 计算机科学 土壤水分 人工智能 地质学 地理 农业 考古 岩土工程
作者
Asa Gholizadeh,Mohammadmehdi Saberioon,Raphael A. Viscarra Rossel,Luboš Borůvka,Aleš Klement
出处
期刊:Geoderma [Elsevier BV]
卷期号:357: 113972-113972 被引量:42
标识
DOI:10.1016/j.geoderma.2019.113972
摘要

Effective measurement and management of soil organic carbon (SOC) are essential for ecosystem function and food production. SOC has an important influence on soil properties and soil quality. Conventional SOC analysis is expensive and time-consuming. The development of spectral imaging sensors enables the acquisition of larger amounts of data using cheaper and faster methods. In addition, satellite remote sensing offers the potential to perform surveys more frequently and over larger areas. This research aimed to measure SOC content with colour as an indirect proxy. The measurements of soil colour were made at an agricultural site of the Czech Republic with an inexpensive digital camera and the Sentinel-2 remote sensor. Various soil colour spaces and colour indices derived from the (i) reflectance spectroscopy in the selected wavelengths of the visible (VIS) range (400–700 nm), (ii) RGB digital camera, and (iii) Sentinel-2 visible bands were used to train models for prediction of SOC. For modelling, we used the machine learning method, random forest (RF), and the models were validated with repeated 5-fold cross-validation. For prediction of SOC, the digital camera produced R2 = 0.85 and RMSEp = 0.11%, which had higher R2 and similar RMSEp compared to those obtained from the spectroscopy (R2 = 0.78 and RMSEp = 0.09%). Sentinel-2 predicted SOC with lower accuracy than other techniques; however, the results were still fair (R2 = 0.67 and RMSEp = 0.12%) and comparable with other methods. Using a digital camera with simple colour features was efficient. It enabled cheaper and accurate predictions of SOC compared to spectroscopic measurement and Sentinel-2 data.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Physio发布了新的文献求助10
刚刚
隐形曼青应助圆潘采纳,获得10
刚刚
刚刚
wxiao完成签到,获得积分10
刚刚
许庆川完成签到,获得积分10
1秒前
我怎么又困了完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
上官若男应助崔小熊采纳,获得10
4秒前
4秒前
花花发布了新的文献求助10
4秒前
Sweety完成签到 ,获得积分10
4秒前
wanci应助kobe采纳,获得10
5秒前
0406完成签到,获得积分10
5秒前
11发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
浮游应助策略采纳,获得10
6秒前
傅剑寒发布了新的文献求助30
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
张立敏发布了新的文献求助10
8秒前
五上村雨发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
先天牛马发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
洋子完成签到 ,获得积分10
12秒前
tzak发布了新的文献求助10
13秒前
美少女壮士完成签到,获得积分10
14秒前
马昕钰发布了新的文献求助10
14秒前
Owen应助平常的擎宇采纳,获得10
14秒前
14秒前
浮游应助景淮采纳,获得10
14秒前
14秒前
科研通AI6应助小兔叽采纳,获得10
15秒前
更深的蓝发布了新的文献求助10
15秒前
aaaaa发布了新的文献求助10
16秒前
烟花应助wangy采纳,获得10
17秒前
生动秋蝶发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
NMR in Plants and Soils: New Developments in Time-domain NMR and Imaging 600
Electrochemistry: Volume 17 600
La cage des méridiens. La littérature et l’art contemporain face à la globalisation 577
Practical Invisalign Mechanics: Crowding 500
Practical Invisalign Mechanics: Deep Bite and Class II Correction 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4956003
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4217909
关于积分的说明 13126143
捐赠科研通 4000484
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2189389
邀请新用户注册赠送积分活动 1204452
关于科研通互助平台的介绍 1116326