Sampling and Calibration Requirements for Optical Reflectance Soil Property Sensors for Korean Paddy Soils

이규승; 이동훈; 정인규; 정선옥

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이규승 (Dept. of Bio-Mechatronics Engineering, Sungkyunkwan University) 이동훈 (Dept. of Bio-Mechatronics Engineering, Sungkyunkwan University) 정인규 (National Institute of Agricultural Engineering) 정선옥 (Chungnam National University)

저널정보: 한국농업기계학회 바이오시스템공학(구 한국농업기계학회지) 바이오시스템공학 제33권 제4호

발행연도: 2008.1

수록면: 260 - 268 (9page)

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Optical diffuse reflectance sensing has potential for rapid and reliable on-site estimation of soil properties. For good results, proper calibration to measured soil properties is required. One issue is whether it is necessary to develop calibrations using samples from the specific area or areas (e.g., field, soil series) in which the sensor will be applied, or whether a general "factory" calibration is sufficient. A further question is if specific calibration is required, how many sample points are needed. In this study, these issues were addressed using data from 42 paddy fields representing 14 distinct soil series accounting for 74% of the total Korean paddy field area. Partial least squares (PLS) regression was used to develop calibrations between soil properties and reflectance spectra. Model evaluation was based on coefficient of determination ($R^2$) root mean square error of prediction (RMSEP), and RPD, the ratio of standard deviation to RMSEP. When sample data from a soil series were included in the calibration stage (full information calibration), RPD values of prediction models were increased by 0.03 to 3.32, compared with results from calibration models not including data from the test soil series (calibration without site-specific information). Higher $R^2$ values were also obtained in most cases. Including some samples from the test soil series (hybrid calibration) generally increased RPD rapidly up to a certain number of sample points. A large portion of the potential improvement could be obtained by adding about 8 to 22 points, depending on the soil properties to be estimated, where the numbers were 10 to 18 for pH, 18-22 for EC, and 8 to 22 for total C. These results provide guidance on sampling and calibration requirements for NIR soil property estimation.

#Calibration #Sampling #Soil sensor #Soil property #Optical reflectance

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이규승

소속기관 Sungkyunkwan National University

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이동훈

소속기관 충북대학교 바이오시스템공학과

주요연구분야 농수해양학 > 농학 공학 > 기타공학 > 농공학

논문수 39 이용수 299

정인규

소속기관 National Institute of Agricultural Engineering

주요연구분야 공학 > 기타공학 > 농공학

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정선옥

소속기관 Chungnam National University

주요연구분야 공학 > 기타공학 > 농공학

논문수 1 이용수 1

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