土壤分散性高光譜探測方法研究.pdf

1、近年來，伴隨著地震和暴雨的頻繁發(fā)生，我國部分山區(qū)遭受到泥石流災害的巨大破壞。尤其，2010年“8.7舟曲特大泥石流”給災區(qū)人民的生命財產(chǎn)安全等帶來重大損失，引起國家對泥石流成因與預防的高度重視。土壤分散性與泥石流源區(qū)土壤侵蝕類型及侵蝕量關系密切，是控制泥石流規(guī)模與危險性的關鍵因素。目前，土壤分散性的實驗手段只針對單個樣本進行研究，無法直接獲取大面積土壤分散性及其分布情況。而高光譜具有非接觸式大面積探測物質(zhì)性質(zhì)的優(yōu)勢。本文將首次突破當前研

2、究手段的局限性，不僅為反演土壤分散性提供一種新方法，而且為計算泥石流土壤含量、定量分析泥石流規(guī)模、評價泥石流危險性提供一種直觀、科學的研究手段。
　　本文以“8.7舟曲泥石流”重災區(qū)為研究對象，通過土壤分散性實驗、高光譜實驗和針孔試驗，分別揭示土壤分散性與粘土礦物成分、酸堿度、鈉離子濃度間的內(nèi)在機理、探究土壤分散性的高光譜探測方法和鑒定土壤分散性?；谝陨蠑?shù)據(jù)，本文利用灰色關聯(lián)度法進一步明確土壤分散性的決定因素，并采用線性回歸法和

3、偏最小二乘法分別建立土壤分散性與其決定因素的定量數(shù)學模型，綜合對比分析所建模型的擬合度等相關檢驗系數(shù)，線性回歸能更好的體現(xiàn)出土壤分散性與其決定因素的關系。同時，對比標準單礦物的吸收特征峰，運用多元線性回歸和偏最小二乘法建立土壤中高嶺石、伊利石和蒙脫石含量的定量預測模型，多元線性回歸模型為最優(yōu)預測模型。最后，將三種粘土礦物含量的預測模型與土壤分散性預測模型結(jié)合，實現(xiàn)土壤分散性高光譜定量探測。研究結(jié)果表明，鈉離子濃度、PH值和粘土含量是土壤