哈爾濱城區(qū)土壤高光譜特性與TM遙感的定量反演.pdf

1、有機質為土壤營養(yǎng)的重要來源,不僅為植物提供所需的各種營養(yǎng)元素,同時對土壤結構的形成、改善土壤物理性質、提高土壤保肥能力和緩沖性能有決定性作用。如何快速、準確地獲得土壤信息是目前各國學者關注的焦點。高光譜遙感技術以其光譜分辨率高、波段連續(xù)性強等特點,能夠及時、準確、動態(tài)地監(jiān)測分析作物的健康狀況和影響作物產量的土壤環(huán)境因素,這對農業(yè)生產、土壤質量監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境的維護與治理具有現(xiàn)實意義。
　　 通過GPS定位、野外采樣分析和室內高光譜

2、測定的方法,研究了土壤有機質和游離態(tài)氧化鐵含量、土壤成分的高光譜曲線特征,以及利用matlab7.1對土壤有機質,氧化鐵與土壤反射率的數(shù)學變換形式進行相關性分析。以光譜反射率(反射率倒數(shù),反射率對數(shù),反射率一階微分等)作為自變量,有機質和游離態(tài)氧化鐵作為因變量,運用多元線性回歸、BP神經網絡方法建立數(shù)學模型。研究結果顯示:
　　 (1)不同土地利用類型(農用地、林用地、城市綠地、松花江沿岸流域、濕地)土壤有機質含量和游離態(tài)氧化鐵

3、含量差異較大,它們的變化幅度分別為12.24～274.24g/kg和0.65-10.59mg/kg。它們的平均含量排序分別為農用地＞林用地＞濕地＞松花江沿岸流域＞城市綠地和松花江沿岸流域＞農用地＞城市綠地＞林地＞濕地。
　　 (2)土壤顏色、機械組成,以及有機質含量、氧化鐵含量的不同,影響土壤光譜曲線的差異。土壤隨著黏粒、有機質含量的增加,土壤反射率將低。反之隨著砂粒增加,顏色變淺,以及有機質含量的減少土壤反射率相對增加。

4、>　　 (3)運用反射率對數(shù),反射率倒數(shù)的對數(shù),反射率對數(shù)的一階微分,反射率倒數(shù)一階微分等4種方法,分析了土壤光譜反射率與土壤有機質含量的關系,以及土壤光譜反射率與土壤游離態(tài)氧化鐵含量的關系。發(fā)現(xiàn)對有機質含量做對數(shù)變換可提高與土壤反射率的相關性。采用多元線性回歸統(tǒng)計法和BP神經網絡法分別建立了預測土壤有機質含量和土壤游離態(tài)氧化鐵含量的多元回歸模型、BP神經網絡模型。由BP神經網絡法建立的土壤有機質含量模型預測結果較好,由反射率平方根的