Avaliação de um espectrômetro NIR portátil de baixo custo para a previsão do carbono orgânico e total do solo usando diferentes modelos de calibração

Resumo:

Este estudo tem como objetivo avaliar o desempenho de um baixo? custo, micro? sistema eletromecânico? espectrômetro baseado em infravermelho próximo para estimativa de carbono orgânico (OC) e carbono total (TC) do solo. O TC foi medido em 151 perfis de solo até a profundidade de 1 m em NSW, Austrália, e a partir dos quais um subconjunto de 24 perfis de solo foram medidos para OC. Dois espectrômetros comerciais, incluindo o AgrispecTM (ASD) e o NeospectraTM (Neospectra) com faixas de comprimento de onda espectral de 350? 2500 e 1300? 2500 nm, respectivamente, foram usados para escanear as amostras de solo, de acordo com o protocolo padrão da sonda de contato. Savitzky? O filtro de suavização Golay e a transformação da variável normal padrão (SNV) foram realizados nos dados espectrais para redução de ruído e correção da linha de base. Três modelos de calibração, incluindo modelo de árvore cubista, regressão de mínimos quadrados parciais (PLSR) e máquina de vetores de suporte (SVM) foram avaliados para a previsão de OC e TC do solo usando dados espectrais. UM 10? dobrar uma cruz? a análise de validação foi realizada para avaliar a precisão dos modelos e dispositivos. Os resultados mostraram que o modelo cubista prediz OC e TC com mais precisão do que PLSR e SVM. Para predição de OC, o Cubist mostrou R2 = 0,89 (RMSE = 0,12%) e R2 = 0,78 (RMSE = 0,16%) usando ASD e NeoSpectra, respectivamente. Para predição de TC, o Cubist produziu R2 = 0,75 (RMSE = 0,45%) e R2 = 0,70 (RMSE = 0,50%) usando ASD e NeoSpectra, respectivamente. O ASD teve um desempenho melhor do que o NeoSpectra. No entanto, o baixo? as previsões de custo do NeoSpectra foram comparáveis às do ASD. Essas descobertas podem ser úteis para uma previsão espectroscópica futura mais eficiente de OC e TC do solo com dispositivos menos caros. Este artigo é protegido por direitos autorais. Todos os direitos reservados.