基于MSC与SVM的夯土齐长城土壤含水率高光谱估测

来源：土壤学报杂志2018年第6期北京时间：

作者：熊静玲,高华光,朱西存,于瑞阳,温 新

单位：熊静玲，山东农业大学资源与环境学院；xiong_jing_ling@163.com,高华光，中国国家博物馆；gaohuaguang@163.com,朱西存，山东农业大学资源与环境学院；zxc@sdau.edu.cn,于瑞阳，山东农业大学资源与环境学院；452143917@qq.com,温 新，山东农业大学资源与环境学院；smilewx58@163.com,

摘要：采用近地面高光谱技术，建立基于支持向量机（support vector machines, SVM）的土壤含水率的高光谱估测模型，为快速、无损估测土壤含水率提供科学依据。以青岛市黄岛区夯土齐长城为研究区，沿垂直于齐长城采集样品，并进行光谱反射率和含水率测定；对土壤原始光谱反射率进行对数的一阶微分（Lg(R)′ ）处理以及多元散射校正（Multiple scatter correction, MSC）和对数的一阶微分（Lg(R)′ ）处理，分别与土壤含水率进行相关分析，筛选敏感波长；利用Lg(R)′ 和MSC +Lg(R)′ 处理后的光谱数据分别建立基于SVM的土壤含水率高光谱估测模型。结果表明，多元散射校正可以增强光谱与土壤含水率之间的相关吸收信息，提高土壤光谱反射率与土壤含水率的相关性，筛选的敏感波长为1 861 nm、1 866 nm、1 549 nm、1 885 nm、1 871 nm、1 895 nm和2 095 nm；基于MSC+Lg(R)′ 预处理建立的SVM回归模型精度较高，其Rc2为0.811，Rv2为0.764，RPD为2.671。利用MSC方法对光谱数据进行预处理，可以更加准确地筛选出敏感波长，建立的SVM估测模型更加精准。

关键词：土壤含水率;多元散射校正;SVM回归分析;夯土齐长城

基金资助：中国国家博物馆综合考古专项