含水量对土壤有机质含量高光谱估算的影响研究

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1、密级：论文编号:中囯农业科学院学位论文含水量对土壤有机质含量高光谱估算的影响研究TheEffectofSoilMoistureContentonHyperspectralPredictionofSoilOrganicMatterContent硕士研究生：司海青指导教师：姚艳敏研究员申请学位类别：农学硕士专业：划研究方向：农培养单位：农业资源与农业区划研究所研宄生院2015年6月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宂成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业科学院或其它教育机构

2、的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研宄生签名：时间：年W月0曰关于论文使用授权的声明本人完全了解中国农业科学院有关保留、使用学位论文的规定，即匕中国农业科学院有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业科学院可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。时间：>LT年¥月°3曰时间：密级:论文编号:中国农业科学院学位论文含水量对土壤有机质含量高光谱估算的影响研究TheEffectofSoilMoistureContentonH

3、yperspectralPredictionofSoilOrganicMatterContent硕士研究生：司海青指导教师：姚艳敏研究员申请学位类别：农学硕士专业：农业遥感研究方向：农业资源遥感培养单位：农业资源与农业区划研究所研究生院2015年6月Secrecy:No.ChineseAcademyofAgriculturalSciencesDissertationTheEffectofSoilMoistureContentonHyperspectralPredictionofSoilOrganicMatterContentM.S.Candidate：SiHaiqingSupervisor

4、：YaoYanminMajor：AgriculturalRemoteSensingSpecialty:AgriculturalResourcesRemoteSensingJune2015中国农业科学院硕士学位论文评阅人、答辩委员会签名表摘要土壤有机质（SOM）是土壤肥力的重要指标，不仅能提供作物养分，改善土壤物理性质，还具有土壤保水和保肥的作用。快速、准确地估算SOM含量，可以为耕地质量评价、培肥地力、提高粮食产量提供重要的决策依据。土壤光谱特性是SOM含量、含水量、氧化铁含量、土壤质地等属性的综合反映，利用土壤的光谱信息，可以快速地估算出SOM的含量。但土壤含水量等因素对高光谱估算SOM

5、含量的精度有很大的影响，因此，研究确定高光谱估算SOM的含水量适宜范围具有理论和实践意义。本研究以东北耕地土壤为研究对象，利用美国ASDFieldspecProFR地物高光谱仪在室内条件下对烘干土、风干土和含水量为5～40%（按5%递增）的土壤进行光谱测量，对光谱数据进行反射率（R）、反射率一阶导数（R’）和反射率倒数对数（Log(1/R)）3种光谱数据数学变换，然后对全部样本和不同土壤类型，运用偏最小二乘回归法（PLSR）、支持向量机（SVM）和二者的结合方法建立相应的SOM含量估算模型。研究结论如下：1.用全部土壤样本建立的SOM含量估算模型中，风干土光谱数据在PLSR和PLSR-SV

6、M方法建立的SOM含量模型结果最好。SVM建立的模型中，含水量15%和20%的土样光谱数据建立的SOM含量模型结果最好，风干土结果次之。2.当土壤含水量大于25%时，不适宜利用高光谱数据进行SOM含量估算。3.PLSR和PLSR-SVM建立的SOM含量模型中，光谱数据Log(1/R)变换形式的土壤含水量水平建立的SOM含量模型精度都比较高；SVM建立的SOM含量模型中，光谱数据R和Log(1/R)变换形式的土壤含水量水平建立的SOM含量模型相对较好。4.对于单个土壤类型，进行PLSR和SVM的SOM含量建模时，黑土的估算模型结果最好，而草甸土和黑钙土的SOM含量结果不太理想。关键词：土壤有

7、机质，高光谱，土壤含水量，偏最小二乘回归，支持向量机IAbstractSoilorganicmatter(SOM)contentisanimportantindextoevaluatesoilfertility.Itcannotonlysupportcropnutrients,improvesoilphysicalcharacteristics,butalsokeepsoilwaterandfertilizers.Ith