多光譜技術在土壤成分含量檢測中的研究進展

李鑫星， 曹閃閃， 白雪冰， 李 輝

1. 中國農業大學信息與電氣工程學院食品質量與安全北京實驗室， 北京 100083 2. 中國農業大學信息與電氣工程學院， 北京 100083

引 言

土壤是農業生產的基礎， 不同的土壤成分含量對作物的生長有不同的影響， 對于作物而言， 土壤中的營養成分供應的豐缺情況至關重要。 不同地區的土壤由于環境不同導致土壤成分含量有所不同， 土壤成分含量的不均會造成土壤退化、 土壤污染， 影響作物生長等問題[1-2]， 如： 土壤含水量的多少影響作物的生長； 土壤有機質直接影響土壤肥力； 土壤重金屬很難被分解， 長期積累轉化為有毒化合物， 會造成土壤污染， 農作物自身的自凈能力有限， 對農作物的生長有一定影響， 農作物轉化為糧食可能間接危害人體健康； 土壤鹽分含量過多會造成土壤鹽漬化， 引起土壤板結、 肥力下降； 土壤酸堿度影響土壤中的化學反應， 土壤過酸或過堿都造成植物體內元素失衡， 影響植物生長； 土壤缺少氮、 磷、 鉀使作物光合作用減弱， 造成葉片發黃等問題制約著我國農業的可持續發展。

多光譜技術是近年來發展較為迅猛的高新分析技術， 國內外很多學者將它應用于土壤學研究領域， 利用無人機搭載多光譜傳感器采集土壤樣本， 對樣本數據進行實時動態監測和分析。 多光譜成像技術能夠在寬光譜范圍內的窄光譜帶上進行檢查， 從而可以直接評估具有診斷重要性的不可見或低對比度特征。……