[01340210]基于土壤不同理化参数光谱特征差异的黑土有机质高光谱遥感反演研究

已有土壤有机质高光谱遥感研究一般仅分析有机质（OM）与土壤反射率之间的关系,未考虑其它土壤理化参数对单一参数光谱响应波段反射光谱特征的影响,因而模型精度较低。本项目利用不同平台（实验室、野外田间、遥感影像）、不同数据分析方法（光谱数据预处理、光谱特征匹配、相关分析、因子分析）、不同建模方法（反射率模拟模型、统计回归、偏最小二乘法）,全面、系统地分析了单一土类--黑土反射光谱特征及不同理化参数的综合作用,并深入分析了实验室、野外田间、卫星遥感影像反射光谱特征的内在联系。取得如下突破性成果：揭示了不同土壤理化参数的光谱综合作用,土壤有机质、含水量、pH作用较大,机械组成、铁、锰等对黑土反射光谱特征的影响不显著;因子分析结果表明黑土反射率包含97%的信息为OM与含水量;有机质反射光谱响应波段边缘、肩部光谱特征预测精度更高;发现实验室光谱数据进行OM预测,最佳光谱分辨率为50nm;基于黑土反射光谱特征建立了反射率模拟模型,并用于OM预测;建立了精度较高的黑土有机质实验室与影像反演模型。研究成果将对土壤理化参数遥感研究、松嫩平原黑土区精准农业、碳库估算相关研究起到推动和借鉴作用。