基于SPA和PLS的南疆绿洲区土壤
盐分的近红外光谱分析

来源：江苏农业科学杂志2018年第第15期北京时间：

作者：张楠楠; 张晓; 施明登; 范泽华; 王涛; 白铁成

单位：塔里木大学信息工程学院/中国农业科学院农业信息研究所新疆南疆农业信息化研究中心，新疆阿拉尔 843300

摘要：应用近红外光谱技术结合连续投影算法(SPA)对南疆绿洲区土壤盐分进行分析，对92份土壤样品进行光谱扫描，应用不同预处理方法，以相关系数(r)、交互验证预测均方差(RMSECV)、预测标准差(SEP)、准确率(Precision)作为模型评价指标。首先建立土壤盐分预测的全波段偏最小二乘法(PLS)模型，13种预处理方法中卷积平滑（savitzky golay smoothing，简称SG平滑）、傅里叶变换、SG平滑+傅里叶变换的模型最好，SEP、RMSECV、r、Precision分别为0.019 876、0.024 978、0.982 686、0.965 362。同时应用SPA提取特征波长作为PLS的输入变量，建立SPA-PLS模型，13种预处理方法中傅里叶变换处理方式的模型较好，SEP、RMSECV、r、Precision分别为0.016 931、0016 769、0.987 467、0.968 915。结果表明，经连续投影算法提取6个特征波长建立的模型，所用变量数仅占全波段变量数的0.38%，但SPA-PLS模型优于全波段的PLS模型。说明应用连续投影算法和PLS建立土壤盐分模型是可行的，并能获得满意的预测精度，可为土壤盐分预测模型研究提供一种新的思路和方法。

关键词：光谱预处理;土壤盐分;连续投影算法;PLS建模

基金资助：国家自然科学基金(编号：61362026)；塔里木大学校长基金(编号：TDZKQN201506)；国家自然科学基金青年科学基金(编号：61501314)；塔里木大学现代农业工程重点实验室项目(编号：TDNG20150503)。