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适当的土壤管理可以维持和改善整个生态系统的健康。适当的土壤管理需要对其特性进行适当的表征，包括土壤有机质 (SOM) 和土壤水分含量 (SMC)。与传统方法相比，基于图像的土壤表征显示出强大的潜力。本研究比较了 22 种不同的监督回归和机器学习算法的性能，包括支持向量机 (SVM)、高斯过程回归 (GPR) 模型、树集合和人工神经网络 (ANN)，在实验室环境下用数码相机拍摄的土壤图像中预测 SOM 和 SMC。共提取了 22 个图像参数，并分两步用作模型中的预测变量。首先使用所有 22 个提取的特征开发模型，然后使用 SOM 和 SMC 的六个最佳特征子集。饱和度指数（红色指数）是 SOM 预测的最重要变量，对比度（中位数 S）是 SMC 预测的最重要变量。颜色和纹理参数与 SOM 和 SMC 都表现出高度相关性。结果显示，对于使用六个预测变量的验证数据集，图像参数与实验室测量的 SOM（使用立体派的 R 2 和均方根误差 (RMSE) 分别为 0.74 和 9.80%）和 SMC（使用随机森林的 R 2 和 RMSE 分别为 0.86 和 8.79%）之间存在令人满意的一致性。总体而言，GPR 模型和树模型（立体派、RF 和增强树）最能捕捉和解释本研究中 SOM、SMC 和图像参数之间的非线性关系。
根据...预测土壤有机质和土壤水分含量
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