基于优化光谱指数的土壤有机质含量估算

为了寻求估算土壤有机质含量的最佳光谱参数,实现土壤养分无损监测,使用ASD Field-Spec3型高光谱仪对野外采集的土壤样品进行室内光谱测定,并通过重铬酸钾氧化容量法测定土壤样品有机质质量比;利用两波段优化算法对构建的新算法(SOMCI/ND)进行波段优化,筛选基于不同光谱数据(原始光谱反射率及其对应的4种数学变换)运算下的最敏感波段组合,从而建立土壤有机质质量比高光谱估算模型。结果表明:通过归一化光谱指数(IND)和概念指数(ICI)比值构建的新算法(SOMCI/ND)优化后与土壤有机质质量比之间的相关性显著提高,在光谱原始数据及其平方根、倒数变换形式下,相关系数绝对值达到0. 82,且敏感的组合波段集中在2 220~2 240 nm和2 160~2 195 nm。基于平方根波段优化的估算模型效果最佳,估算精度R2P为0. 84,RMSEP为2. 24 g/kg,RPD为2. 89。对光谱数据的适当数学变换有利于优化光谱指数,更好地估算土壤有机质质量比,进一步实现土壤有机质质量比的高精度动态监测。