湿地土壤全氮和全磷含量高光谱模型研究

氮磷是湿地生态系统土壤中的重要营养元素，其对湿地植被生长、湿地生态系统生产力、区域富营养化变化、湿地环境生态净化功能等具有重要的影响作用。研究氮磷营养物质在湿地土壤中的分布变化特征，对湿地生态系统评估、恢复和管理具有重要的意义。以中国高纬度地区面积最大的滨海芦苇湿地——盘锦湿地为研究区，采用不同建模方法（再抽样多元逐步回归模型bootstrap SMLR和再抽样偏最小二乘回归模型bootstrap PLSR）和光谱变换技术（包络线去除CR、光谱一阶微分FD和光谱倒数的对数LR），分别建立了湿地土壤全氮和全磷含量的估算模型。基于湿地土壤实测光谱，模拟高光谱Hyperion数据和多光谱TM数据，在此基础上进行湿地土壤营养元素含量估算。对比所建反演模型的估算精度，探讨高光谱遥感技术对湿地土壤营养元素组分的估算能力和适用性。研究结果表明：bootstrap PLSR相比于bootstrap SMLR建模方法，其对研究区湿地土壤全氮和全磷含量的估算获得了较高精度；对盘锦湿地土壤全氮含量的估算，最高估算精度产生于CR光谱变换技术结合bootstrap PLSR建模；对湿地土壤全磷含量的估算，最高估算精度产生于原光谱数据结合bootstrap PLSR建模；模拟高光谱数据Hyperion对湿地土壤全氮和全磷含量的估算精度均高于模拟多光谱数据TM，模拟Hyperion的估算精度更接近于实测光谱的估算精度