土壤水分的高光谱响应特性及定量监测研究

作者：张海涛; 闫晓斌; 冯美臣; 杨武德; 肖璐洁; 宋晓彦; 张美俊; 王乐乐; 王超^*

来源：作物杂志, 2023, (01): 233-238.

DOI：10.16035/j.issn.1001-7283.2023.01.035

• 土壤水分
• 高光谱
• 连续投影算法―多元线性回归(SPA-MLR)
• 监测模型

为及时、准确地监测土壤含水量（SMC），采用室内条件下人工模拟不同SMC环境的方法，通过测定各时间段的SMC及其对应的土壤光谱反射率，运用连续投影算法（SPA）提取土壤水分的特征波长，结合多元线性回归（MLR）方法，构建SMC的高光谱定量监测模型。结果表明，光谱反射率随着样本SMC的增加而逐渐降低，二者存在明显的负相关关系；采用SPA方法提取的光谱特征波段为422、629、817、976、1121、1258、1359、1448、1830和2022nm；构建的SPA-MLR土壤水分高光谱监测模型表现出良好的预测效果（校正集的R2=0.930、RMSE=8.845、RPD=3.794，验证集的R2=0.927、RMSE=8.799、RPD=3.581）。研究结果可为土壤水分的高效精准监测提供一定的实践探索和理论参考。

• 单位
  山西农业大学