การประเมินเซ็นเซอร์ใกล้อินฟราเรดแบบพกพาต้นทุนต่ำสำหรับการวิเคราะห์ดินอย่างรวดเร็วจากตะวันออกเฉียงใต้ของออสเตรเลีย

บทคัดย่อ:

มีการเสนอสเปกโตรสโกปีอินฟราเรดใกล้เป็นวิธีการที่รวดเร็วและคุ้มค่าสำหรับการวิเคราะห์ดินสเปกโตรมิเตอร์ใกล้อินฟราเรด (Vis-NIR) ที่มองเห็นได้เต็มช่วงที่ทำงานในความยาวคลื่น 350—2500 นาโนเมตรมักใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการวิจัย แต่ตอนนี้สเปกโตรมิเตอร์ขนาดเล็กที่มีช่วง NIR จำกัด ได้มีให้ใช้งานการศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบความแม่นยำของเครื่องมือการสะท้อนแสงอินฟราเรดใกล้เคียง (NIR) ที่มีขนาดและช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกันในการทำนายคุณสมบัติของดินตัวอย่างดินถูกนำมาจากทางตอนใต้ของนิวเซาท์เวลส์และวิกตอเรียตอนเหนือซึ่งประกอบด้วยโครโมโซล เดอร์โมโซล คันโดโซล และโซโดโซลโดยรวมชุดข้อมูลประกอบด้วยตัวอย่างดิน 392 ตัวอย่างจากพื้นที่ 1 เมตรด้านบน การศึกษาเปรียบเทียบสเปกโตรมิเตอร์ Vis-NIR เกรดวิจัยสองตัว (350—2500 นาโนเมตร) และสเปกโตรมิเตอร์ NIR ขนาดเล็กสองตัวที่มีความยาวคลื่นจำกัด (NeoSpectra ทำงานที่ 1250—2500 นาโนเมตร และ NirVascan ทำงานที่ 900—1700 นาโนเมตร)ใช้ต้นไม้การถดถอยลูกบาศและการถดถอยสี่เหลี่ยมน้อยที่สุดบางส่วน (PLSR) เพื่อสร้างแบบจำลองการสอบเทียบผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าขั้นตอนการสร้างแบบจำลองทั้งสองนั้นเชื่อถือได้สำหรับการประมาณคุณสมบัติของดินแบบจำลองคิวบิสต์ให้ค่า r2 การตรวจสอบที่มากขึ้นสำหรับคุณสมบัติของดินสิบประการที่ตรวจสอบสำหรับเครื่องมือทั้งสี่ดวงจากแบบจำลอง Cubist พบผลลัพธ์ที่น่าเชื่อในการคาดการณ์ดินเหนียวทราย คาร์บอนรวม CEC pH Mg และ Ca ที่แลกเปลี่ยนได้ (r2:0.43—0.81)ผลลัพธ์ยังเปรียบได้กับการศึกษาที่ตีพิมพ์สำหรับเครื่องมือทั้งหมดตามที่คาดไว้ สเปกโตรมิเตอร์เกรดการวิจัยให้ความแม่นยำในการทำนายที่ดีที่สุด (r2:0.56—0.81)ผลลัพธ์จาก NeoSpectra ให้ความแม่นยำที่เทียบได้กับสเปกโตรมิเตอร์ Vis-NIR ในการทำนายค่า pH ของดิน, CEC และ Ca และ Mg ที่แลกเปลี่ยนได้ (r2 > 0.63—0.78)NeoSpectra สร้างการคาดการณ์คาร์บอน ทราย และดินเหนียวทั้งหมด แม่นยำน้อยลงเล็กน้อยแม้ว่า NirvaScan แสดงความแม่นยำต่ำที่สุด แต่ก็ยังสามารถใช้ในการทำนายพื้นผิวของดินและคาร์บอนทั้งหมดด้วยความแม่นยำที่เหมาะสม (ดินเหนียว r2:0.73; ทราย: 0.63; คาร์บอนรวม: 0.73)การศึกษานี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของสเปกโตรมิเตอร์ขนาดเล็กที่มีช่วงความยาวคลื่นลดลงเป็นเครื่องมือที่ถูกกว่าในการวิเคราะห์ดิน