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专利号: 2024110853682
申请人: 临沂大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2026-04-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种土壤有机质含量检测方法,其特征在于,包括下述步骤:

基于光谱技术测定目标土壤中不同采样点处表土层土壤的有机质含量,进而得到表土层土壤的光谱数据;

通过所述光谱数据确定目标土壤中有机质垂直扩散分布的波动差异度,进而由所述波动差异度对所述光谱数据执行信息多尺度分解,得到水平光谱特征波段和垂直光谱特征波段;

根据所述水平光谱特征波段确定所述表土层土壤中有机质在水平方向的含量分布熵,进而由所述含量分布熵和采样点的水平分布信息确定不同区块表土层土壤中有机质的含量变化梯度,通过所述含量变化梯度和所述波动差异度对所述水平光谱特征波段和所述垂直光谱特征波段进行层级耦合,得到表土层土壤中有机质含量的耦合特征;

采集不同采样点处表土层的土壤墒情信息,根据所有的土壤墒情信息确定不同采样点处光谱波动时有机质的扩散形态,进而由所有的扩散形态和所述光谱数据确定有机质含量测定过程中光谱的波段扰动量;

依据所述波段扰动量对所述表土层土壤中有机质含量的耦合特征进行光谱补偿,得到目标土壤中有机质含量的耦合补偿特征,进而基于所述耦合补偿特征对目标土壤中的有机质含量进行耦合检测。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过所述光谱数据确定目标土壤中有机质垂直扩散分布的波动差异度具体包括:根据所述光谱数据确定不同采样点处有机质在垂直方向上扩散的波动度;

通过所有波动度之间的差异信息确定目标土壤中有机质垂直扩散分布的波动差异度。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述水平光谱特征波段确定所述表土层土壤中有机质在水平方向的含量分布熵具体包括:基于所述水平光谱特征波段确定所述表土层土壤中有机质在水平方向的含量分布图;

根据所述有机质在水平方向的含量分布图确定所述表土层土壤中有机质在水平方向的含量分布熵。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,由所述含量分布熵和采样点的水平分布信息确定不同区块表土层土壤中有机质的含量变化梯度具体包括:获取采样点的水平分布信息,进而由所述水平分布信息对目标土壤进行划分,得到不同区块土壤;

确定各个区块土壤中有机质含量变化的梯度因子;

通过所有的梯度因子和所述含量分布熵确定不同区块表土层土壤中有机质的含量变化梯度。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过所述含量变化梯度和所述波动差异度对所述水平光谱特征波段和所述垂直光谱特征波段进行层级耦合,得到表土层土壤中有机质含量的耦合特征具体包括:获取所述水平光谱特征波段中所有的光谱特征和所述垂直光谱特征波段中所有的光谱特征;

通过所述水平光谱特征波段中所有的光谱特征确定水平层级的光谱方差;

通过所述垂直光谱特征波段中所有的光谱特征确定垂直层级的光谱方差;

依据所述水平层级的光谱方差、所述垂直层级的光谱方差、所述含量变化梯度和所述波动差异度确定水平层级的融合权重和垂直层级的融合权重;

通过所述水平层级的融合权重和所述垂直层级的融合权重对所述水平光谱特征波段和所述垂直光谱特征波段进行加权耦合,得到表土层土壤中有机质含量的耦合特征。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所有的土壤墒情信息确定不同采样点处光谱波动时有机质的扩散形态具体包括:对于每个采样点,获取采样点处表土层的土壤墒情信息;

获取所述土壤墒情信息中每个采样时刻下的土壤墒情数据;

根据各个土壤墒情数据确定每组相邻采样时刻下采样点处土壤墒情的波动值;

依据所有土壤墒情的波动值确定采样点处光谱波动时有机质的扩散形态,进而得到每个采样点处光谱波动时有机质的扩散形态。

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,依据所述波段扰动量对所述表土层土壤中有机质含量的耦合特征进行光谱补偿,得到目标土壤中有机质含量的耦合补偿特征具体包括:根据所述波段扰动量确定光谱补偿时的校正参数;

对所述表土层土壤中有机质含量的耦合特征中的光谱特征进行异常检测,得到异常光谱特征;

通过所述校正参数对所述异常光谱特征进行补偿,进而得到目标土壤中有机质含量的耦合补偿特征。

8.一种土壤有机质含量检测装置,其特征在于,包括有:

获取模块,用于基于光谱技术测定目标土壤中不同采样点处表土层土壤的有机质含量,进而得到表土层土壤的光谱数据;

处理模块,用于通过所述光谱数据确定目标土壤中有机质垂直扩散分布的波动差异度,进而由所述波动差异度对所述光谱数据执行信息多尺度分解,得到水平光谱特征波段和垂直光谱特征波段;

所述处理模块,还用于根据所述水平光谱特征波段确定所述表土层土壤中有机质在水平方向的含量分布熵,进而由所述含量分布熵和采样点的水平分布信息确定不同区块表土层土壤中有机质的含量变化梯度,通过所述含量变化梯度和所述波动差异度对所述水平光谱特征波段和所述垂直光谱特征波段进行层级耦合,得到表土层土壤中有机质含量的耦合特征;

所述处理模块,还用于采集不同采样点处表土层的土壤墒情信息,根据所有的土壤墒情信息确定不同采样点处光谱波动时有机质的扩散形态,进而由所有的扩散形态和所述光谱数据确定有机质含量测定过程中光谱的波段扰动量;

执行模块,用于依据所述波段扰动量对所述表土层土壤中有机质含量的耦合特征进行光谱补偿,得到目标土壤中有机质含量的耦合补偿特征,进而基于所述耦合补偿特征对目标土壤中的有机质含量进行耦合检测。

9.一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有代码,其特征在于,所述处理器被配置为获取所述代码,并执行如权利要求1至7任一项所述的土壤有机质含量检测方法。

10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的土壤有机质含量检测方法。