基于PLSR的土壤颜色预测方法及其与色系转换法的对比研究

来源：土壤学报杂志2018年第6期北京时间：

作者：李怡春,王昌昆,潘恺,刘娅,吴士文,刘杰,徐爱爱,张芳芳,潘贤章

单位：李怡春，中国科学院南京土壤研究所；ycLi@issas.ac.cn,王昌昆，中国科学院南京土壤研究所；chrisgardenr@126.com,潘恺，中国科学院南京土壤研究所；Kpan@issas.ac.cn,刘娅，中国科学院南京土壤研究所；liuya@issas.ac.cn,吴士文，中国科学院南京土壤研究所；swwu@issas.ac.cn,刘杰，中国科学院南京土壤研究所；liujie@issas.ac.cn,徐爱爱，中国科学院南京土壤研究所；aaxu@issas.ac.cn,张芳芳，中国科学院南京土壤研究所；ffzhang@issas.ac.cn,潘贤章，中国科学院南京土壤研究所；panxz@ issas. ac. cn,

摘要：传统的土壤颜色测定主要采用蒙塞尔比色卡比对，精度高，但费时费力。近年来尝试采用色系转换法预测土壤颜色，方法较为简便。基于土壤高光谱反射率和偏最小二乘回归（PLSR）方法进行土壤颜色预测，并与色系转换法进行对比研究。采集皖赣鄂交界地区76个不同颜色的土壤样品，分别采用PLSR及色系转换法进行土壤颜色预测，并与实测结果进行了对比。结果表明，PLSR交叉验证的Rcv2分别达到0.62、0.61和0.75，测定值标准偏差与标准预测误差的比值（RPD）分别达到1.94、1.67和2.15，说明PLSR模型用于土壤颜色预测是可行的；其均方根误差（RMSE）仅为1.32、0.55和0.97个单位，较色系转换法的RMSE分别低0.94、1.24 和0.95个单位，其HV/C整体预测误差∆E的平均值为1.91，较色系转换法的平均值低5.16，说明PLSR方法预测土壤蒙塞尔颜色较色系转换法更优。该方法为土壤颜色的获取提供了一种新的途径。

关键词：土壤颜色;色系转换;光谱;偏最小二乘回归

基金资助：科技部基础性专项课题（2015FY110700S5）、STS项目（KFJ-SW-STS-168）