崇明島土壤高光譜特征分析與鹽堿化最優(yōu)波段選擇.pdf

1、作為不可再生資源的土地資源是人類社會的寶貴財富，近些年隨著人口的增長，不合理開發(fā)的增加，耕地在逐漸減少，土地質(zhì)量在退化，而土壤鹽堿化問題正是干旱、半干旱地區(qū)土地質(zhì)量退化的主要問題，因此及時、精準、動態(tài)的獲取鹽堿土鹽分信息，對治理鹽堿土、防止其進一步退化和進行農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展至關重要。傳統(tǒng)的土壤鹽堿化監(jiān)測采用野外定點調(diào)查方式，耗時費力而且測點少，代表性差，無法實現(xiàn)大面積實時監(jiān)測。傳統(tǒng)遙感雖然能大面積、重復獲取多波段、多時相的影像，但是波段數(shù)

2、較少，光譜分辨率不高的特點，使得其對土壤的鹽堿化監(jiān)測并不能取得很好的效果。上世紀80年代出現(xiàn)的高光譜遙感波段多、信息量大、能獲得連續(xù)的光譜信息，為大面積實時的動態(tài)監(jiān)測鹽堿土狀況提供了可能。 本論文正是將高光譜遙感引入土壤研究中，以上海市崇明島為研究區(qū)，分析野外光譜測量的影響因素，學習野外光譜測量規(guī)范，根據(jù)研究區(qū)特點設計高光譜野外測量實驗，并利用野外測量得到的土壤高光譜數(shù)據(jù)，深入分析土壤的高光譜特征，根據(jù)各個波段之間的相關性將測量

3、的波段范圍劃分為幾個波段組，并從多個角度提取土壤高光譜的特征參數(shù)，然后對這些特征參數(shù)的值，利用馬氏距離法進行單因素的土壤分類，得到了利用土壤在610 nm、570 nm、695 nm和720nm處反射率進行土壤分類效果較好，以這四個特征參數(shù)為輸入，利用最大似然法可以獲得更準確的土壤分類結果，文中給出了分類的標準，取得了不錯的結果。 在進行野外光譜測量的同時，實時采取土壤樣本，進行土壤樣品的實驗室處理和理化分析，測量反映土壤鹽堿化

4、的土壤浸提液電導率。對土壤高光譜進行14種形式的變化，對每種形式的變化和土壤反射率本身與浸提液電導率進行單波段相關性分析，并為反射率和每種變換形式提取相關系數(shù)的峰值，最后利用這些峰值所在的值對土壤浸提液電導率進行逐步多元線性回歸分析，并計算回歸方程調(diào)整的判定系數(shù)和總均方根差，以反映回歸效果，得到土壤反射率在610 nm處、土壤反射率的一階微分在517 nm和318 nm處對預測土壤浸提液電導率有不錯的效果，并給出了預測方程。這有助于奠定