Évaluation d'un spectromètre NIR portable à faible coût pour la prédiction du carbone organique et total du sol à l'aide de différents modèles d'étalonnage

Résumé :

Cette étude vise à évaluer la performance d'un faible ? coût, micro ? système électromécanique ? spectromètre basé sur le proche infrarouge pour l'estimation du carbone organique (OC) et du carbone total (TC) du sol. Le TC a été mesuré sur 151 profils de sol jusqu'à une profondeur de 1 m en Nouvelle-Galles du Sud, en Australie, et à partir desquels un sous-ensemble de 24 profils de sol a été mesuré pour le CO. Deux spectromètres commerciaux, dont l'AgriSpecTM (ASD) et le NeoSpectraTM (Neospectra), avec des plages de longueurs d'onde spectrales de 350 ? 2500 et 1300 ? 2500 nm, respectivement, ont été utilisés pour scanner les échantillons de sol, conformément au protocole de sonde de contact standard. Savitzky ? Un filtre de lissage de Golay et une transformation en variable normale standard (SNV) ont été effectués sur les données spectrales pour la réduction du bruit et la correction de la ligne de base. Trois modèles d'étalonnage, dont le modèle d'arbre cubiste, la régression des moindres carrés partiels (PLSR) et la machine à vecteurs de support (SVM), ont été évalués pour la prédiction du CO et du TC du sol à l'aide de données spectrales. UN 10 ? croiser une croix ? une analyse de validation a été réalisée pour évaluer la précision des modèles et des appareils. Les résultats ont montré que le modèle cubiste prédit l'OC et le TC avec plus de précision que le PLSR et le SVM. Pour la prédiction de l'OC, Cubist a montré R2 = 0,89 (RMSE = 0,12 %) et R2 = 0,78 (RMSE = 0,16 %) en utilisant ASD et NeoSpectra, respectivement. Pour la prédiction TC, Cubist a produit R2 = 0,75 (RMSE = 0,45 %) et R2 = 0,70 (RMSE = 0,50 %) en utilisant ASD et NeoSpectra, respectivement. ASD a obtenu de meilleurs résultats que NeoSpectra. Cependant, le plus bas ? coût Les prévisions de NeoSpectra étaient comparables à celles de l'ASD. Ces résultats peuvent être utiles pour des prévisions spectroscopiques futures plus efficaces du CO et du TC du sol à l'aide d'appareils moins coûteux. Cet article est protégé par le droit d'auteur. Tous droits réservés.