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光谱变换和光谱分辨率对土壤有机质含量估测精度的影响

文献类型： 中文期刊

作者： 张霄羽 1 ; 姚艳敏 1 ; 颜祥照 1 ;

作者机构： 1.北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室/中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部农业遥感重点实验室

关键词： 土壤有机质含量;高光谱;光谱分辨率;光谱变换;估测

期刊名称： 中国土壤与肥料

ISSN：

年卷期： 2023 年 003 期

页码： 184-193

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 利用高光谱遥感数据结合统计建模是当前土壤有机质（SOM）含量高光谱估测的主要方法。为了探讨SOM含量高光谱估测适宜的光谱变换方法和光谱分辨率，以黑龙江省建三江黑土区土壤样本为研究对象，采用SR-6500便携式光谱仪在实验室测量土样的光谱反射率。对土壤光谱数据重采样为1、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100 nm共12种光谱分辨率，经过Savitzky-Golay光谱曲线平滑处理后，将光谱反射率R进行反射率倒数1/R、对数log R、倒数对数log（1/R）、对数倒数1/log R、一阶导数R′、倒数一阶导数（1/R）′、对数一阶导数（log R）′、倒数对数一阶导数[log（1/R）]′和对数倒数一阶导数（1/log R）′共10种光谱变换；利用多元线性逐步回归（MLSR）和偏最小二乘回归（PLSR）的方法建立SOM含量估测模型。结果表明：（1）1/R和（1/R）′光谱变换对于提高SOM含量估测精度的效果较好，其中1/R光谱变换的SOM含量估测精度R2val均高于0.87,（1/R）′光谱变换的SOM含量估测精度R2val均高于0.90;（2）5、10 nm光谱分辨率对于1/R和（1/R）′光谱变换下的MLSR与PLSR估测SOM含量的精度都较高，为较适宜的光谱分辨率；（3）SOM含量估测的光谱分辨率并非越高越好，适度的降低光谱分辨率以及选择合适的光谱变换方法，不仅可以减少数据处理的工作量，也可以提高SOM含量的估测精度。

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