不同质地盐渍化土壤水盐含量的高光谱反演-应用生态学报.PDF

应 用 生 态 学 报　 ２０１６年１２月　 第２７卷　 第 １２期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｊａｅ．ｎｅｔ － － ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ，Ｄｅｃ． ２０１６，２７（１２）：３８０７ ３８１５　 　 　 　 　 　 　 　 ＤＯＩ：１０．１３２８７／ ｊ．１００１ ９３３２．２０１６１２．０２１ 不同质地盐渍化土壤水盐含量的高光谱反演 李亚莉　 乔江飞　 董天宇　 王海江∗ （石河子大学／ 新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室，新疆石河子 ８３２００３） 摘　 要　 为了方便快捷地同步监测盐渍化土壤的水、盐含量，本文以新疆典型盐渍化灌区为 研究对象，基于高光谱技术、运用便携式光谱仪获取不同质地的土壤水盐含量光谱曲线，采用 一阶微分、二阶微分、连续统去除的数据处理方法对土壤原始光谱进行变换．结果表明：对原 始光谱数据的变换有利于土壤属性指纹波段的提取，不同质地水盐含量的变换方法并不相 同，在壤土中质量含水量为０％和１０％时的水盐光谱曲线使用连续统去除方法、１５％含水量使 用一阶微分、１９％含水量使用二阶微分，砂土中０％含水量使用连续统去除方法、１０％、１５％和 １９％含水量水盐光谱曲线使用二阶微分处理后，有利于特征波段的提取；对筛选出的变换数 －１ 据采用偏最小二乘回归方法构建水盐反演模型，壤土盐度小于６．３８ ｍＳ ·ｃｍ 、砂土小于５．９４ －１ ２ ２ ｍＳ ·ｃｍ 时，模型建立的建模数据集决定系数（Ｒ ）、内部交叉验证（Ｒ ）和外部检验数据 ｃａｌ ｃｖ ２ 集决定系数（Ｒ ）均大于０．６５（Ｐ＜０．０５）；壤土水分含量小于１６％、砂土小于１２％时模型反演 ｖａｌ 精度较高．研究结果可为盐渍化土壤水盐含量同步监测提供阈值参考． 关键词　 盐渍土；光谱特征；含水量；盐度；偏最小二乘回归 Ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｓａｌｔ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｓｏｉｌｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｘｔｕｒｅｓ． ＬＩ Ｙａ⁃ ∗ ｌｉ，ＱＩＡＯＪｉａｎｇ⁃ｆｅｉ，ＤＯＮＧＴｉａｎ⁃ｙｕ，ＷＡＮＧ Ｈａｉ⁃ｊｉａｎｇ （Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｏａｓｉｓ ＥｃｏｌｏｇｙＡｇｒｉｃｕｌ⁃ ｔｕｒｅ ｏｆ Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ｂｉｎｇｔｕａｎ，Ｓｈｉｈｅｚｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｉｈｅｚｉ ８３２００３，Ｘｉｎｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）． Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｍｏｎｉｔｏｒ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｓａｌｔ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｓａｌｉｎｅ ｓｏｉｌ ｃｏｎｖ