一种降低土壤水分对土壤有机质光谱监测精度的新方法

摘要：

土壤有机质是土壤肥力的重要体现，土壤水分是限制利用光谱技术进行土壤属性光谱监测的重要因子之一。为了研究土壤水分对土壤有机质光谱监测精度的影响和实现土壤有机质（soil organic matter ， SOM ）的准确、实时监测，对151份麦田土壤样品的土壤水分、土壤有机质和土壤光谱进行了测定。基于土壤含水量（soil water content ，SWC）分类法和归一化土壤水分指数（normalized difference soil moisture index ， NSM I）光谱参数分类法对麦田土壤样品进行分类，并对土壤含水量、土壤有机质和土壤光谱参数之间的关系进行研究。结果表明：以土壤含水量对土壤样品进行分类后，各分组之间的土壤有机质光谱监测精度各异，且都高于不分组条件下（5％～20％）土壤有机质光谱监测精度，表明土壤水分确实影响土壤有机质的光谱监测。土壤含水量低于10％和高于20％时，土壤水分对土壤有机质光谱监测精度的影响较小，表明此时的土壤水分状态易于土壤有机质的光谱监测。另一方面，以NSM I光谱参数对土壤样品进行分类后，各分组条件下的土壤有机质光谱监测的拟合精度优于基于土壤含水量的分类方法，通过 R2，RMSE和RPD模型验证参数的验证，各模型可靠，表明利用NSM I光谱参数的分类方法，在一定程度上可以实现对土壤自然条件下土壤有机质的实时、准确监测。但是，所提到的两种土壤分类方法在本质上一样，说明仍然可能存在最优的土壤分类方法，来克服和消除土壤水分对土壤有机质光谱监测精度的影响。为土壤水分和土壤有机质的大面积遥感提供一定的理论基础。

关键词：土壤水分、土壤有机质、精度、高光谱、NSMI

所属期刊栏目：35

分类号：S127(农业物理学)

资助基金：国家自然科学基金项目31371572，31201168;山西省科技攻关项目20110311038;山西省青年基金项目2012021023-5;山西省研究生优秀创新项目2015BY31

在线出版日期：2016-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：3495-3499