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基于成像光谱技术预测氮素在土壤剖面中的垂直分布
引用本文:李 硕,汪善勤,史 舟. 基于成像光谱技术预测氮素在土壤剖面中的垂直分布[J]. 土壤学报, 2015, 52(5): 1014-1023
作者姓名:李 硕  汪善勤  史 舟
作者单位:华中农业大学 资源与环境学院; 浙江大学 农业遥感与信息技术应用研究所,华中农业大学 资源与环境学院;农业部长江中下游耕地保育重点实验室,浙江大学 农业遥感与信息技术应用研究所
基金项目:国家自然科学基金项目 (40801082, 41471179),中国博士后基金面上项目(2014M561772)资助
摘    要:可见—近红外(vis-NIR)高光谱成像技术应用于土壤科学是当前数字土壤研究的新方向。本研究考察了该技术预测土壤剖面氮素垂直分布的可行性。深达1 m的土壤整段剖面(1 000 mm×170 mm×65 mm)采自湖北崇阳县,成像光谱仪配备了25μm狭缝,视场角13.1°的35 mm焦距镜头和1 004×1 002像素的面阵CCD,拍摄得到剖面vis-NIR高光谱影像(400~1 000 nm共753个波段)。对获取的影像先通过几何校正解决影像形变问题,再采用监督分类方法识别提取有效土壤像素,剔除阴影裂缝等无效像素。最后利用室内土样vis-NIR反射光谱建立的土壤全氮校正模型,对3个土壤整段剖面的高光谱影像数据进行全氮(TN)预测制图。结果表明,vis-NIR成像光谱技术对土壤整段剖面TN含量预测效果达到甚至优于经标准制样处理后所建模型精度。但存在纵向局限性,其良好地还原了浅层土壤氮素的分布规律,0~600 mm为较佳预测深度。

关 键 词:土壤近地传感;可见近红外;成像光谱;剖面;氮
收稿时间:2014-09-03
修稿时间:2015-05-01

Prediction of vertical distribution of soil nitrogen content in soil profile using spectral imaging technique
Li Shuo,Wang Shanqin and Shi Zhou. Prediction of vertical distribution of soil nitrogen content in soil profile using spectral imaging technique[J]. Acta Pedologica Sinica, 2015, 52(5): 1014-1023
Authors:Li Shuo  Wang Shanqin  Shi Zhou
Abstract:
Keywords:proximal soil sensing   vis-NIR   imaging spectroscopy   profile   nitrogen
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