摘要:針對(duì)高光譜技術(shù)應(yīng)用于土壤養(yǎng)分定量檢測(cè)中忽略彩色圖像外部特征與土壤養(yǎng)分的內(nèi)在關(guān)系的問題,,結(jié)合土壤的光譜信息與圖像特征構(gòu)建一種圖譜特征融合的土壤全氮含量預(yù)測(cè)模型,探究圖譜特征融合對(duì)于土壤全氮含量的預(yù)測(cè)能力,。通過實(shí)驗(yàn)室高光譜成像儀獲取土壤樣品的高光譜圖像,,從高光譜圖像提取土壤的光譜信息與圖像特征。使用無信息變量消除算法(Uniformative variable elimination,,UVE)和競(jìng)爭(zhēng)性自適應(yīng)重加權(quán)采樣算法(Competitive adaptive reweighted sampling,,CARS)的聯(lián)合算法對(duì)光譜信息進(jìn)行特征波長(zhǎng)的選擇,選擇后的特征波長(zhǎng)作為土壤光譜信息,;通過相關(guān)性分析選擇與土壤全氮含量相關(guān)性較高的圖像特征,。將CatBoost(Categorical Boosting)算法應(yīng)用到土壤全氮含量預(yù)測(cè)中,分別對(duì)基于單一光譜信息,、單一圖像特征和圖譜特征融合對(duì)土壤全氮含量進(jìn)行預(yù)測(cè)并比較,。結(jié)果表明,UVE-CARS聯(lián)合算法選取的特征波長(zhǎng)為942,、1045,、1199、1305,、1449,、1536、1600nm,,與含氮基團(tuán)的倍頻吸收相吻合,。與土壤全氮含量相關(guān)性較高的圖像特征為角二階矩、能量、慣性矩,、灰度均值和熵,。通過CatBoost算法建立的基于單一光譜信息特征波長(zhǎng)的模型最終預(yù)測(cè)土壤全氮含量R 2為0.8329,RMSE為0.2033g/kg,;基于圖像特征建立的模型最終預(yù)測(cè)土壤全氮含量R 2為0.8017,,RMSE為0.2197g/kg;基于圖譜特征融合建立的模型最終預(yù)測(cè)土壤全氮含量R 2為0.8668,,RMSE為0.1602g/kg,,預(yù)測(cè)精度均高于單一光譜特征和單一圖像特征的預(yù)測(cè)精度,與基于單一光譜特征和單一圖像特征相比,,基于高光譜圖譜特征融合的土壤全氮含量預(yù)測(cè)模型效果較好,,為土壤全氮含量的預(yù)測(cè)研究提出一種新的方法。