生态学杂志 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (8): 2531-2538.doi: 10.13292/j.1000-4890.202408.040
丁启东1,王怡婧4,张俊华1,2,3*,陈睿华5,贾科利4,李小林1
DING Qidong1, WANG Yijing4, ZHANG Junhua1,2,3*, CHEN Ruihua5, JIA Keli4, LI Xiaolin1
摘要: 土壤有机质(SOM)是反映和判断土壤肥力的关键指标。为探讨高光谱信息对低含量SOM的估算能力,本研究以宁夏红寺堡和西大滩表层土壤(0~20 cm)为对象,野外高光谱反射率与SOM含量为数据源,对原始光谱反射率进行4种数学变换:倒数一阶微分(RTFD)、对数一阶微分(LTFD)、对数倒数一阶微分(LRFD)和一阶微分(FD),采用相关性分析(PCC)和逐步回归(SR)筛选SOM敏感波段,然后基于主成分回归(PCR)、偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)和地理加权回归(GWR)建立SOM估算模型。结果表明:原始光谱反射率经数学变换后与SOM间的相关性显著增强,FD变换增幅相对较大;采用PCC和SR相结合筛选敏感波段,很大程度对数据作了降维处理,减小了模型的运算难度并提高了模型的估算能力;基于LTFD-SVM模型的估算效果最优,其建模决定系数(Rc2)和验证决定系数(Rp2)分别为0.7593和0.9321,验证集均方根误差(RMSE)和相对分析误差(RPD)分别为0.62和3.47。研究结果可为研究区及相似地区低含量SOM的定量监测提供参考依据。