热红外光谱的干旱区土壤含盐量遥感反演

摘要：

干旱区土壤盐渍化已对生态环境构成严重威胁,通过遥感技术对土壤盐分含量进行定量反演具有重要意义.通过采集艾比湖流域的农田土壤和盐壳结晶,在室内配制成不同含盐量梯度(盐分占盐土比重:0.3％ ～30％)的土壤样品,利用102F FT IR光谱仪测量土壤样品的热红外光谱,并通过普朗克函数拟合得到土壤发射率数据.土壤发射率光谱曲线特征:不同含盐量土壤的发射率光谱曲线在形态和变化趋势上基本一致,发射率随含盐量增加而增大;盐分因子对Reststrahlen吸收特征有抑制作用,随着含盐量的增加,Reststrahlen吸收特征会减弱.通过发射率与含盐量相关性分析:土壤热红外发射率与盐分含量呈正相关关系,最大相关系数达到0.899,对应的波段为9.21μm;8.2～10.5μm是土壤盐分因子的最敏感波段.通过一元线性回归、多元逐步回归和偏最小二乘法建模分析比较,偏最小二乘法效果最佳,模型预测的R2达到0.958,RMSE为1.911％.选择ASTER,Landsat8和HJ-1B卫星传感器的热红外波段,进行发射率光谱模拟,通过相关性分析:ASTER的B10,B11和B12波段属于热红外光谱对盐分因子的敏感波段,与土壤含盐量相关性较高,相关系数分别为0.706,0.786和0.872.采用多元线性回归法建立基于ASTER热红外波段的土壤含盐量预测模型,模型预测的R2为0.833,RMSE为3.895％.结果表明,遥感传感器对土壤含盐量的预测能力,取决于传感器的光谱波段对盐分因子的敏感程度,通过卫星热红外遥感定量反演土壤含盐量是可行的,为干旱区土壤盐渍化遥感监测提供了新的途径和参考.

关键词：土壤、含盐量、热红外光谱、发射率、波段模拟

所属期刊栏目：39

分类号：TP79(遥感技术)

资助基金：西华师范大学博士科研启动基金项目17E035

在线出版日期：2019-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1063-1069