基于反射光谱的土壤铁元素含量估算

近几十年来,光谱技术在土壤科学中的应用越来越受到重视。利用土壤反射光谱可以快速获取土壤信息,了解土壤理化属性,对土壤铁含量进行估算。在已有的研究中,土壤铁的光谱估算多选用表层土壤,大多进行全铁的估算,忽略了不同形态的土壤铁,且估算结果并不十分理想。为了得到不同形态土壤铁最佳模型的处理方法,并探讨有机质含量和土壤深度对不同形态土壤铁估算精度的影响,以江苏省东台市为研究区,选取20个地点共采集了160份土壤样品,将每份样品分别研磨至10目和100目,在室内进行光谱数据采集之后,在使用八种不同方法进行预处理的同时将每种方法都选取多种参数,利用偏最小二乘回归法将全反射波段分别与土壤中的全铁、游离铁、无定形铁的含量进行建模回归,并评价模型精度。结果表明：(1)建立三种不同形态土壤铁的最优模型的处理方式都是将土壤研磨成100目,采用多元散射矫正法,全铁的决定系数(R2)只有0.6,而且模型不够稳定;游离铁和无定形铁估算结果比较好,R2分别达到了0.77和0.69,而且误差小,模型稳定;(2)由于全铁中的硅酸铁很容易受到外界环境的影响,有机质和土壤深度对全铁的估算精度影响都很大,对游离铁的估算精度影响最小;无定形铁由于含量少,其估算模型也比较容易受到有机质和土壤深度的影响。