土壤盐分遥感监测研究进展

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1、土壤盐分遥感监测研究进展　　摘要采用遥感技术监测土壤盐分是获取土壤盐渍化程度的一个重要手段。本文综述了土壤盐分遥感监测中光谱特征指标选择、反演方法和反演模型适用性等方面的研究进展。研究指出，随着空间信息技术的迅速发展，遥感技术在土壤盐分预测中应用前景广阔。土壤盐分遥感反演模型对土地覆盖/利用模式、土壤湿度、地下水埋深、土壤类型的适用性，光谱特征指标的选择，遥感和电磁感应技术相结合，国家甚至全球尺度监测模型的建立将是土壤盐分监测今后的发展研究方向。　　关键词土壤盐分；遥感影像；光谱特征；光谱指数；

2、模型　　中图分类号TP79文献标识码A文章编号1007-5739（2016）19-0185-02　　AbstractRemotesensingcouldbeagoodtoolforprecisionsoilsalinization.Progressinstudiesofspectroscopycharacteristicindex，simulationmethods，modelingapplicabilitywerereviewedinthispaper.Theresearchshowedtha

3、twiththerapiddevelopmentofspaceinformationtechnology，theapplicationofremotesensingtechnologyinsoilsalinitymonitoringhadthewideprospects.Theapplicabilityofsimulatingmodelinginlandcover/usepatterns，soilmoisture，groundwaterdepthandsoiltypes，thechoiceoft

4、hespectroscopycharacteristicsanddynamic，combinationofremote9sensingandelectromagneticinductionandestablishingnationalandevenglobalscalemonitoringmodelcouldbethefutureresearcherfields.　　Keywordssoilsalinity；remotesensingdata；spectroscopycharacteristic

5、；spectralindices；model　　我国盐渍土总面积约0.36亿hm2，土壤盐分是盐渍土农业生产的重要限制因子之一[1-2]，及时掌握土壤盐分的空间差异，准确快速获取大面积土壤的盐渍化程度是当前盐渍化监测的研究热点。　　传统的土壤盐分测定一般需要野外定点挖掘、土钻法和透度计等侵入式土壤剖面采样，然后将采集的样品进行室内实验分析，该方法费时费力、成本高，且无法全面获取数据[3]。遥感具有波段多、信息量丰富、范围广等技术优势，能很好弥补传统方法的不足，为大面积动态实时监测土壤盐渍化状况提

6、供了可能[4-6]。　　目前土壤盐分遥感监测主要是从获取的多光谱、高光谱、雷达等遥感影像中提取有用的信息，采用建模的思路对土壤盐分进行反演[7]。一个模型反演是否成功，不仅与观测数据对反演参数的敏感程度有关，还与反演方法及模型适用性有关。土壤盐分遥感监测中所使用的观测数据，都是从作物冠层光谱和土壤光谱中提取的与土壤盐分密切相关的光谱特征指标[3-7]。为此，本文从光谱特征指标的选择、反演方法的比较和反演模型的适用性3个方面介绍土壤盐分遥感监测的应用进展。　　1光谱特征指标9　　原始反射光谱常常受

7、到干扰，往往不能直接反映出光谱与土壤盐分含量之间的关系。因此，实际中往往采用原始光谱的变换形式作为反映土壤盐分变化的光谱特征指标，变换形式主要包括光谱形状特征参数的数学运算和光谱指数两大类。　　1.1光谱形状特征及其运算形式　　光谱的形状特征参数包括特征谱段的斜率和特征位置的反射率，其中反射率在土壤盐分监测中应用相对较多。一般情况下，盐渍土光谱反射率大于其他类型的土壤，光谱曲线与土壤含盐量之间有良好的线性关系，盐分含量越高，光谱反射能力就越强[8-9]。目前，大量研究人员采用原始光谱的运算形式作

8、为光谱特征指标，运算形式主要包括代数运算和微分运算，其中代数运算主要包括对原始光谱取对数、倒数、倒数的对数、对数的倒数和均方根；微分运算包括一阶微分和二阶微分，一阶微分形式有一阶导数、均方根一阶导数、对数一阶导数、倒数的一阶导数和对数的倒数的一阶导数，二阶微分形式有二阶微分、对数的二阶微分和对数的倒数的二阶微分。大量研究表明，土壤发射率光谱经过数学变换后与实测盐分数据的相关性会发生变化[10-12]。有研究人员将上述光谱变换形式与土壤的实测含盐量数据进行相关分析，发现一阶导数[10]和对数的二阶