基于植被光譜信息的龜裂堿土堿化程度預測研究

劉歡　賈科利　張俊華

摘要：以寧夏平羅縣龜裂堿土為研究對象，以實測植被光譜和土壤pH值為基礎數據源，通過對原始光譜數據進行小波閾值去噪，和對數、一階微分、多元散射校正、歸一化等8種變換，篩選土壤堿化程度最佳光譜變換方式和敏感波段，用一階傅里葉和三次多項式進行回歸分析、比較，來構建更加精確的龜裂堿土信息預測模型。研究表明：植被光譜反射率一階微分變換在波段861 nm處為最佳敏感波段，相關系數為0.86；多項式擬合比傅里葉擬合效果好；以最佳光譜指標和土壤pH值為變量，構建的pH含量三次多項式預測模型精度最高，在0.01顯著性水平上通過檢驗，該模型可為干旱區半干旱地區土壤堿化程度遙感定量反演提供依據。

關鍵詞：鹽漬化；龜裂堿土；光譜信息

中圖分類號：S153

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）20000105

1引言

土壤鹽堿化是土壤資源惡化的主要內容之一，通常出現在降雨少的干旱地區，這種地區水分蒸發量大、地勢較低、地下潛水位偏高且可溶性鹽分含量多。鹽堿化是阻礙農業經濟和世界生態環境可持續發展的重大難題，也是我國面臨的主要生態問題[1]。我國的鹽堿化土壤主要分布于西北干旱半干旱地帶[2]，鹽分多，作物難以生長，產生了很多荒地，受鹽堿損害比較嚴重[3]。土壤鹽堿化是造成我國許多耕地荒廢最主要原因之一，導致農業產量下降和綠地面積減少，土壤生態更加惡化，鹽堿化程度正在加深，其中每年重度堿化土壤以1.4%的比率增加 [4]，使得土壤資源更加緊張，嚴重阻礙了當地的生態經濟和社會經濟的發展[5]，而干旱區鹽漬土預測研究也一直是土壤學科的熱門問題之一[6]。……