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基于多光谱技术的农田典型重金属含量遥感预测模型研究

成果基本信息
关键词：	多光谱技术;实测光谱;最小二乘;多元回归模型
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	9430000Y20180030	资源采集日期：	2018-12-10

研究情况
单位名称：	长沙理工大学	技术水平：
评价证书号：	2015NK3035	评价单位：	湖南省科技厅
评价日期：	2018.01.08	评价证书号：	2015NK3035

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
随着工业化和城市化的飞速发展，农田重金属污染越来越严重，迫切需要先进的技术解决农田重金属污染的实时监测。遥感监测技术具有宏观、简便、快捷、实时且无损害性的特点，为农田重金属污染提供了先进的技术手段。本项目以多光谱影像和实测高光谱数据为遥感数据源，结合实地采集土壤样本的重金属含量，实测高光谱数据采用光谱分析方法确定农田典型重金属（铜、铅、镉、汞）含量在可见光-近红外（VIS-NIR）的敏感光谱波段，通过最小二乘拟合建立土壤重金属定量预测模型，利用SPSS软件的数据分析功能对多光谱光谱变量进行变换及相关分析，建立农田典型重金属含量与多光谱不同光谱变换形式之间的多元回归预测模型。研究表明，利用实测高光谱和多光谱技术反演农田重金属含量具有可行性，尤其是铜、汞、铅含量，镉含量反演还需进一步深入研究。该项目为多光谱技术预测农田典型重金属含量做出有意义的探索。　　经过近三年的室内外试验研究，进行星地同步遥感试验、采集土样以及测定野外土样光谱，获取同时期的Landsat 8影像数，对Landsat 8影像进行辐射定标、大气校正及几何精纠正等地物光谱重建处理，对多光谱影像光谱进行一阶微分、倒数、倒数对数等光谱数学变换方式后的光谱值与农田典型重金属（Cu、Hg、Cd、Pb）含量建立多元回归预测模型，通过光谱数据预处理，采用光谱微分技术和连续统去除等方法进行光谱分析，确定农田重金属元素的敏感波段，建立农田重金属最小二乘回归定量预测模型，并进行精度评价和验证。同时培养硕士研究生2名，发表国内外论文8篇。

成果名称：	基于多光谱技术的农田典型重金属含量遥感预测模型研究	关键词：	多光谱技术;实测光谱;最小二乘;多元回归模型
成果类别：		一级分类名称：	农业遥感技术
二级分类名称：		三级分类名称：
研究起止时间：	2015.01 至2017.12	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	长沙理工大学	学科分类2：	150.25
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：	O657.3	课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	2015NK3035
经费实际投入额（万元）：	10.00	评价单位：	湖南省科技厅
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2018.01.08	转让范围：
评价证书号：	2015NK3035	推荐单位：	长沙理工大学
推广形式：	无	成果登记号：	9430000Y20180030
成果简介：	随着工业化和城市化的飞速发展，农田重金属污染越来越严重，迫切需要先进的技术解决农田重金属污染的实时监测。遥感监测技术具有宏观、简便、快捷、实时且无损害性的特点，为农田重金属污染提供了先进的技术手段。本项目以多光谱影像和实测高光谱数据为遥感数据源，结合实地采集土壤样本的重金属含量，实测高光谱数据采用光谱分析方法确定农田典型重金属（铜、铅、镉、汞）含量在可见光-近红外（VIS-NIR）的敏感光谱波段，通过最小二乘拟合建立土壤重金属定量预测模型，利用SPSS软件的数据分析功能对多光谱光谱变量进行变换及相关分析，建立农田典型重金属含量与多光谱不同光谱变换形式之间的多元回归预测模型。研究表明，利用实测高光谱和多光谱技术反演农田重金属含量具有可行性，尤其是铜、汞、铅含量，镉含量反演还需进一步深入研究。该项目为多光谱技术预测农田典型重金属含量做出有意义的探索。　　经过近三年的室内外试验研究，进行星地同步遥感试验、采集土样以及测定野外土样光谱，获取同时期的Landsat 8影像数，对Landsat 8影像进行辐射定标、大气校正及几何精纠正等地物光谱重建处理，对多光谱影像光谱进行一阶微分、倒数、倒数对数等光谱数学变换方式后的光谱值与农田典型重金属（Cu、Hg、Cd、Pb）含量建立多元回归预测模型，通过光谱数据预处理，采用光谱微分技术和连续统去除等方法进行光谱分析，确定农田重金属元素的敏感波段，建立农田重金属最小二乘回归定量预测模型，并进行精度评价和验证。同时培养硕士研究生2名，发表国内外论文8篇。
联系人：	丁美青	成果登记日期：	2018-04-12
联系人email：	dkiddy@163.com	单位代码：	94300005
邮政编码222：	410076	联系人电话：	13549663140
单位传真：	0731-85219443	单位通讯地址：	湖南省长沙市天心区赤岭路45号
单位所在省市：		单位电话：	0731-82309425
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：	丁美青;赵建三;廖中平;谢琼;石自桂	资源采集日期：	2018-12-10

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