湖北建始县建业镇土壤有机质光谱特征分析

作者：胡飞; 刘红亮; 万能; 陈曦; 邓杰; 方臣; 朱正勇

来源：资源环境与工程, 2020, 34(04): 615-619.

DOI：10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2020.04.024

• 土壤有机质
• 光谱特征提取
• 包络线去除
• 多元逐步回归

以湖北省建始县建业镇行政区内158个土壤样品有机质含量及其对应反射率光谱为数据源,对土壤有机质的光谱特征进行分析。通过九点加权平均滤波对光谱曲线进行噪声去除,对噪声去除后的反射率光谱进行包络线去除、倒数变换、对数变换、指数变换、一阶微分等12种数学变换,然后将反射率光谱与土壤样品有机质含量进行相关性分析,提取敏感波段,并基于包络线去除提取敏感波段范围内的吸收深度、吸收高度、吸收高差、吸收谷面积、吸收位置等特征参数,提取的特征参数与土壤有机质含量进行相关性分析,最后将敏感波段作为入选变量进行多元逐步回归,建立土壤有机质含量的拟合模型。结果表明,经过倒数一阶微分变换后反射率光谱对土壤有机质最为敏感;经过相关性分析后得到两个对土壤有机质敏感的波段范围分别是600～800 nm、2 185～2 223 nm;通过敏感波段包络线去除的光谱曲线及光谱特征曲线的结果观察到在2 133～2 268 nm有一个可能的吸收谷;在敏感波段范围内所提取的特征参数中对土壤有机质含量最为敏感的是吸收谷左面积;基于敏感波段的倒数一阶微分变换的多元逐步回归模型对土壤有机质的拟合结果最好,决定系数R2为0.785,总均方根误差RMSE为0.523。可利用遥感高光谱快速、大区域预测土壤有机质含量。

• 单位
  湖北省地质调查院