基于Vis-NIR光譜的不同水分狀態(tài)下土壤質(zhì)地預(yù)測.pdf

1、土壤質(zhì)地信息主要依賴于土壤物理分析方法，要獲取區(qū)域的土壤質(zhì)地分布，就要進(jìn)行大量的采樣和分析，速度慢，效率低，很難滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和環(huán)境管理對(duì)土壤質(zhì)地信息的需求。隨著可見光近紅外光譜技術(shù)的發(fā)展，為土壤質(zhì)地的快速獲取提供了新的途徑。Vis-NIR光譜應(yīng)用于野外土壤質(zhì)地預(yù)測時(shí)，其預(yù)測精度將受到土壤含水量的影響。
　　在實(shí)驗(yàn)室條件下測定九種不同含水量狀態(tài)下土壤樣品的Vis-NIR光譜反射率，運(yùn)用PLSR分別建立不同含水量狀態(tài)下土壤質(zhì)地預(yù)測模型

2、，并用風(fēng)干土模型交叉預(yù)測其他八種不同含水量狀態(tài)下驗(yàn)證集的土壤質(zhì)地，定量研究含水量對(duì)Vis-NIR光譜預(yù)測土壤質(zhì)地的影響。在此基礎(chǔ)上探討了兩種方法，以提高不同水分狀態(tài)下土壤質(zhì)地預(yù)測精度。其一是基于光譜校正的理論，通過外部參數(shù)正交法（EPO）對(duì)光譜預(yù)處理，消除土壤水分的影響，提高預(yù)測精度。另一種方法，基于分類的思想，引入垂直干旱指數(shù)（PDI）作為土壤水分指示指標(biāo)，將土壤樣品按照PDI重新分組，并分別建立預(yù)測模型。主要結(jié)論如下：
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3、1）當(dāng)土壤在同一濕度狀態(tài)時(shí)，可以直接應(yīng)用Vis-NIR光譜預(yù)測土壤質(zhì)地。土壤含水量差異較大時(shí)，某一濕度范圍內(nèi)的模型不能直接用于預(yù)測其他含水量狀態(tài)下的土壤質(zhì)地。結(jié)果顯示預(yù)測精度隨著預(yù)測樣本與建模樣本水分含量的差異增大而急劇增大。
　　（2）通過EPO法校正后，同一土壤樣本不同含水量下的光譜曲線波段差異明顯變小。交叉預(yù)測時(shí)，相較于未校正的原始光譜，粘粒含量取得較好預(yù)測結(jié)果；砂粒含量結(jié)果也有較大提升。但是這一方法需要有干土光譜及其標(biāo)準(zhǔn)水