Geographically Weighted Regression Effects on Soil Zinc Content Hyperspectral Modeling by Applying the Fractional-Order Differential
Notice bibliographique
Résumé
With the development of remote sensing techniques and the increasing need for soil contamination monitoring, we estimated soil heavy metal zinc (Zn) content using hyperspectral imaging. Geographically weighted regression (GWR), an extension of the ordinary least squares (OLS) regression framework, was proposed. By estimating a set of parameters for any number of locations in a study area, GWR can probe the spatial heterogeneity in data relationships, whereas the regression parameters of an OLS model are global and aspatially-varied. The objectives of this study were: (1) To find the possible relationships between hyperspectral data and soil Zn content, and (2) to investigate the existence of their spatial heterogeneity. In this study, 67 soil samples collected from Pingtan Island, Fujian Province, China, were used to conduct laboratory hyperspectral modeling for soil Zn content estimation. Four transformations of square root, logarithm, reciprocal of logarithm, and reciprocal, as well as the fractional-order differential operations were applied to increase the amount of reflectance data in which the effective variables for modeling might be involved, and to enhance the spectral characteristics of soil Zn content. To find sensitive variables and to remove redundancy and multicollinearity in the spectra, a data sifting process was applied by selecting wavelengths with local maximum in the absolute values of the correlation coefficients with Zn content in one type of spectral data and by employing Variance Inflation Factors. Since a modeling sample size of 46 is insufficient to construct the appropriate OLS and GWR models, four methods are proposed using all 67 samples to choose explanatory variables. A random process to select 57 samples for modeling and 10 samples for validation was applied to assess model performance, in which the mean verification R2 (Rv2) was used as an indicator. The results show that GWR stepwise regression is the most effective method to select better variables. As the mean Rv2 converges toward the OLS value when the bandwidth of the GWR model increases, the four variables selected by the GWR stepwise regression were used to establish the representative OLS and GWR models. The representative OLS model has the best mean verification effect among all studied models, which had a mean Rv2 value that is 44.6% higher than the OLS model constructed using OLS stepwise regression.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».