灌区土壤含盐量的高光谱估测与空间分布研究
周世勋1
尹娟2
王军涛3
常布辉3
杨震2
1.宁夏大学 土木与水利工程学院,银川 750021;黄河水利科学研究院,郑州 4500452.宁夏大学 土木与水利工程学院,银川 7500213.黄河水利科学研究院,郑州 450045
摘要：[目的]通过高光谱反演灌区土壤含盐量,探究灌区盐渍化土壤空间分布规律.[方法]以河套灌区的沈乌灌域为研究区,野外采集 253个土壤样品光谱反射率与盐分数据,对原始光谱数据进行 15种光谱变换并优选相关性高的特征波段,以变换后的光谱数据为自变量,土壤含盐量为因变量,构建了多元线性逐步回归(MLSR)、偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机回归(SVR)和 BP 神经网络(BPNN)模型,旨在寻找该灌区土壤含盐量高光谱反演精度最高的建模方法并分析盐分的空间分布特征.[结果]①土壤光谱反射率随着土壤盐渍化程度的加重而增加;光谱变换能显著提高光谱数据同土壤含盐量的相关性.②综合对比分析多元线性逐步回归、偏最小二乘回归、支持向量机回归和 BP 神经网络 4 种建模方法,BPNN模型稳定性和预测精度更好,最优光谱变换形式为倒数对数的一阶微分[lg(1/R)]',决定系数为 0.825,均方根误差为 2.254 g/kg.③结合高光谱数据与GIS技术,可对土壤含盐量进行估测和空间反演,结合实地调研,得出了东南、西侧和北侧含盐量高、湖泊周围盐渍化严重的空间分布特征.[结论]通过实测高光谱建立的[lg(1/R)]'-BPNN 模型可以更好地估测灌区土壤含盐量,探究灌区土壤盐渍化空间分布规律,为河套灌区的土壤盐渍化监测提供参考.
关键词：土壤盐渍化高光谱光谱变换反演模型空间分布
分类号：S127(农业物理学)
资助基金：国家重点研发计划(2021YFD1900605-04)宁夏高等学校一流学科建设(水利工程)资助项目(NXYLXK2021A03)水利部重大科技项目(SKR-2022020)
论文发表日期：2025-02-27
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 72-82 )
英文信息