黄土台塬区土壤有机质高光谱特征及反演研究

发布时间：2017-05-05 23:13

  本文关键词：黄土台塬区土壤有机质高光谱特征及反演研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本研究主要探究了黄土台塬区主要土壤类型黄绵土和少量褐土的光谱特征的差异性和一致性,并且对土壤有机质含量进行了反演的方法的比较进行分析研究。另外还探讨了黄土台塬区土壤团聚体波谱特征在不同粒径团聚体和不同土地利用方式下的差异性,和研究基于不同粒径大小下的团聚体反演模型的稳定性和预测性。得到结论如下:(1)不同的采样层次中,土地利用方式对不同采样层次的高光谱曲线具有影响,利用方式不同,光谱曲线不同,所以在不同土地利用方式下土壤的反射光谱没有明显的规律,仅随波长的变化呈现出一致的趋势。在可见光与近红外波段450-950nm范围内,反射率越大,土壤有机质含量越低,反之亦然,在950nm波段有机质含量的相关性最强。(2)在可见光与近红外波段,黄土台塬区不同植被覆盖下土壤反射率:草地黄刺玫沙棘侧柏油松,由以往研究表明,反射率与土壤的营养元素的含量成负相关关系,所以在本研究中可以得出油松对营养元素的富集能力大于黄刺玫、沙棘、侧柏、草地。(3)通过多元逐步线性回归分析以及偏最小二乘回归分析对黄土台塬区的土壤有机质与不同变换方式下的反射率光谱建立模型,并进行验证,综合比较发现,对数的一阶微分变换下的偏最小二乘回归模型具有最佳的稳定性和预测性。(4)在可见光与近红外波段,团聚体反射率随着波长从可见光到近红外波段的变长不断增大。在各个波段处,粒径为0.5-1mm的团聚体的反射率最大,2-5mm团聚体的反射率最小。粒径对反射率的影响不及有机质对反射率的影响的明显。不同土地利用方式下,纯油松林地中的团聚体有机碳的平均含量最高,黄刺玫林地及刺槐林地、沙棘林中有机碳平均含量次之,天然草地中团聚体分配比例后有机碳的含量最少,而反射率的平均值的关系却是天然草地沙棘林刺槐林油松林黄刺玫。(5)通过对0.25-0.5mm、0.5-1mm、1-2mm、2-5mm、5mm粒径建立团聚体的PLS模型,分析了不同粒径对模型的各项能力的影响,发现粒径与模型的稳定性与预测性基本上呈现负相关的关系。其中基于0.5-1mm粒径的PLS模型对土壤有机碳含量的预测效果最佳。
【关键词】：土壤反射率 土壤有机质含量 多元逐步线性回归 偏最小二乘回归分析
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S153.6
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 高光谱遥感技术及其应用研究现状12-13
• 1.2.1 高光谱遥感及其发展12
• 1.2.2 高光谱遥感技术的研究现状12-13
• 1.3 国内外研究概况13-15
• 1.3.1 土壤有机质的高光谱特征研究进展13-14
• 1.3.2 土壤有机质高光谱预测模型研究进展14-15
• 1.4 选题的目的和意义15-17
• 第二章 研究目标和研究内容17-21
• 2.1 研究目标17
• 2.2 研究内容17
• 2.3 研究方法17-20
• 2.3.1 相关性分析17-18
• 2.3.2 回归分析18
• 2.3.3 多元逐步线性回归18
• 2.3.4 偏最小二乘回归分析18-19
• 2.3.5 模型分析评价的主要指标19-20
• 2.4 试验流程20-21
• 第三章 黄土台塬区土壤光谱特性研究21-37
• 3.1 研究区概况21
• 3.2 样品预处理21-23
• 3.3 结果与分析23-35
• 3.3.1 基于不同采样深度的土壤高光谱特征分析23-25
• 3.3.2 基于不同土地利用方式下的土壤高光谱特征分析25-26
• 3.3.3 有机质含量与光谱曲线的相关性分析26
• 3.3.4 多元逐步线性回归分析建立的模型分析26-31
• 3.3.5 偏最小二乘回归分析建立的模型分析31-35
• 3.4 小结35-37
• 第四章 团聚体波谱特征及反演研究37-51
• 4.1 团聚体概述37
• 4.2 样品预处理37-41
• 4.3 结果与分析41-49
• 4.3.1 基于粒径的团聚体波谱特征分析41-42
• 4.3.2 基于土地利用方式的团聚体波谱特征分析42-44
• 4.3.3 基于团聚体有机碳含量和粒径与反射率的回归分析44
• 4.3.4 基于不同粒径团聚体的预测模型分析44-49
• 4.4 小结49-51
• 第五章 结论与讨论51-54
• 5.1 结论51-52
• 5.2 存在的问题与展望52-54
• 参考文献54-58
• 致谢58-59
• 作者简介59
• 硕士期间发表的文章59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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中国硕士学位论文全文数据库 前2条

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本文编号：347296