含水量對土壤有機(jī)質(zhì)含量高光譜估算的影響研究.pdf

1、土壤有機(jī)質(zhì)(SOM)是土壤肥力的重要指標(biāo)，不僅能提供作物養(yǎng)分，改善土壤物理性質(zhì)，還具有土壤保水和保肥的作用。快速、準(zhǔn)確地估算SOM含量，可以為耕地質(zhì)量評價(jià)、培肥地力、提高糧食產(chǎn)量提供重要的決策依據(jù)。土壤光譜特性是SOM含量、含水量、氧化鐵含量、土壤質(zhì)地等屬性的綜合反映，利用土壤的光譜信息，可以快速地估算出SOM的含量。但土壤含水量等因素對高光譜估算SOM含量的精度有很大的影響，因此，研究確定高光譜估算SOM的含水量適宜范圍具有理論和實(shí)踐

2、意義。本研究以東北耕地土壤為研究對象，利用美國ASD Fieldspec Pro FR地物高光譜儀在室內(nèi)條件下對烘干土、風(fēng)干土和含水量為5～40％（按5％遞增）的土壤進(jìn)行光譜測量，對光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行反射率（R）、反射率一階導(dǎo)數(shù)(R')和反射率倒數(shù)對數(shù)(Log(1/R)）3種光譜數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)變換，然后對全部樣本和不同土壤類型，運(yùn)用偏最小二乘回歸法(PLSR)、支持向量機(jī)(SVM)和二者的結(jié)合方法建立相應(yīng)的SOM含量估算模型。研究結(jié)論如下:

3、　　1.用全部土壤樣本建立的SOM含量估算模型中，風(fēng)干土光譜數(shù)據(jù)在PLSR和PLSR-SVM方法建立的SOM含量模型結(jié)果最好。SVM建立的模型中，含水量15％和20％的土樣光譜數(shù)據(jù)建立的SOM含量模型結(jié)果最好，風(fēng)干土結(jié)果次之。
　　2.當(dāng)土壤含水量大于25％時(shí)，不適宜利用高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行SOM含量估算。
　　3.PLSR和PLSR-SVM建立的SOM含量模型中，光譜數(shù)據(jù)Log(1/R)變換形式的土壤含水量水平建立的SOM含量模