基于高光谱的鲁西北平原土壤有效磷含量快速检测研究

土壤有效磷含量是农田土地评价的指标,也是农作物施肥的基本指标,快速准确测量土壤有效磷含量是土壤信息化管理和资源评价的前提条件。高光谱技术的发展为快速有效监测土壤有效磷含量提供了新的途径。本文对466个样点的土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量进行了测定,通过聚类分析和方差分析选取48个有机质、碱解氮、速效钾含量相近而有效磷差别较大的样点作为研究样点,采用美国ASDFieldspec3光谱仪,对不同有效磷含量的土壤样本高光谱反射率进行测量,并对反射率进行倒数、对数、平方根、对数的倒数、倒数的对数的变换及其各自相应的一阶导数变换,将每个土样测定的有效磷含量值与350~2500nm光谱范围的反射率数据及反射率的9种变换形式逐一逐波段地进行单相关分析,筛选出对有效磷敏感的光谱波段。将所选取的显著相关波段反射率或变换形式作为自变量,与土壤中有效磷含量进行一元线性回归方程拟合,对所建立的回归方程进行优选和检验。研究得出:采用相关分析方法得出土壤有效磷含量的敏感波段为711nm,利用一元线性回归方法,基于该波段的估算模型为最佳估算有效磷含量模型,该模型的拟合优度R2达0.8221,验证决定系数R2达0.9591。由此说明,利用单个敏感波段建立土壤有效磷的反演模型,可作为快速测量土壤有效磷含量的一种简单而可靠的方法。