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摘要
土壤有机质（SOM）是土壤肥力的重要组成部分，是作物生长的主要养分来源。为探究分数阶微分（FOD）联合优化光谱指数对低肥力地区SOM的反演效果，以银川平原为研究对象，对野外土壤高光谱反射率原始数据进行0～2阶FOD处理（间隔0.2阶），构建优化光谱指数DI/RDI、DI/NDI、NDI/RDI、RDI/NDI、DI/GDI和RI/GDI，分析各指数与土壤有机质含量间的二维相关性，筛选出最佳优化光谱指数，并建立基于支持向量机（SVM）的SOM含量反演模型。结果表明：银川平原SOM含量整体偏低，其中93.05%处于四级～六级水平。土壤野外原始光谱反射率吸收特征差异明显，在1400 nm和1900 nm处有明显吸收峰。随着分数阶的不断增加，光谱反射率不断趋近于0。土壤DI/NDI、DI/GDI、RI/GDI、NDI/RDI和RDI/NDI在0～2阶最大相关系数绝对值（MACC）均小于0.80，DI/RDI在0.2～2.0阶范围内的MACC为0.9965～0.9986，其敏感波段主要集中在1450～1750 nm和2100～2400 nm之间。基于0.2阶微分处理的DI/RDI-SVM模型对SOM的反演精度最佳，建模决定系数R2C和验证决定系数R2P分别为0.98和0.99，相对百分误差RPD为4.31。研究结果可为低肥力地区的SOM含量快速、准确反演及制图提供科学依据。
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