土壤全氮含量与碳氮比的高光谱反射估测影响因素研究

编号 zgly0001593124

文献类型 期刊论文

文献题名 土壤全氮含量与碳氮比的高光谱反射估测影响因素研究

作者 任红艳  史学正  庄大方  江东  徐新良  黄耀欢  刘磊  施润和 

作者单位 华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室  资源与环境信息系统国家重点实验室  中国科学院南京土壤研究所  长安大学 

母体文献 遥感技术与应用 

年卷期 2012年03期

年份 2012 

分类号 O655  X833 

关键词 土壤全氮  碳氮比  高光谱反射  土壤颗粒粒径  光谱预处理 

文摘内容 基于土壤高光谱反射特征可以实现土壤全氮(TN)含量与碳氮比(C∶N)等土壤属性的快速、无损测定,但其估测模型受土壤颗粒粒径水平与光谱指数(预处理)等因素影响。通过研磨准备2、0.25和0.15mm共3个水平颗粒粒径的土样,分析了原始(RAW)及多次散射校正MSC(MultipleScattering Correction)、一阶微分FD(First Derivative)、连续统去除CR(Continuum Removal)等预处理的土壤反射光谱与TN含量、碳氮比变化之间的关系,发现土壤研磨可以提高反射光谱对TN含量变化的响应,而FD、CR与MSC等光谱预处理能够明显缩小不同颗粒粒径水平土样的光谱反射—TN含量、碳氮比相关性差异。结果表明:0.25mm颗粒粒径土样的FD预处理光谱在2 250nm和2 280nm处分别与TN含量、碳氮比变化存在最大相关,但最大相关单波段线性回归模型的TN含量、碳氮比估测精度不如全波段光谱PLSR模型。其中,0.25mm土样RAW光谱全波段PLSR模型估测TN含量的表现最佳(RPD=3.49,R2=0.92,RMSEP=0.1g/kg);而碳氮比的估测结果并不十分理想,其最优估测模型(0.25mm土样FD预处理的全波段PLSR模型)的RPD仅为1.21,可能与土样的碳氮比变化范围较小有关,在以后的研究中可以尝试采集更多的样本数量或土壤类型,使训练样本具有较大的变量范围,以取得较好的估测效果。