博斯腾湖湖滨绿洲土壤电导率高光谱估算模型

来源：中国土壤与肥料杂志2021年第2期北京时间：

作者：赵慧，李新国，牛芳鹏，靳万贵，麦麦提吐尔逊·艾则孜

单位：(1.新疆师范大学地理科学与旅游学院，新疆 乌鲁木齐 830054;2.新疆干旱区湖泊环境与资源实验室，新疆 乌鲁木齐 830054)

摘要：以博斯腾湖湖滨绿洲为研究区，采用分数阶微分对光谱指数进行波段优化，筛选高光谱数据的特征波段，利用偏最小二乘回归(PLSR)和支持向量机(SVM)构建土壤电导率高光谱数据的估算模型。研究结果表明:(1)分数阶微分的高光谱数据与土壤电导率的相关性:随着分数阶微分阶数的增加，特征波段数呈现逐渐增加的趋势，2 阶是特征波段数量最多的阶数，特征波段数量为335(P=0.01)，相关系数绝对值最大为0.64。(2)分数阶微分优化光谱指数的高光谱数据:随着分数阶微分阶数的增加，光谱矩阵图表现为相关系数在正负值之间波动较大，0.8 阶在光谱指数DSI 的相关系数绝对值最大为0.75；平方根、对数、倒数的相关系数绝对值最大为0.64。(3)基于PLSR 和SVM 构建土壤电导率估算模型:基于0.8 阶微分和光谱指数DSI 筛选的特征波段建立的估算模型估算效果较好，其中SVM 构建的估算模型最优，模型精度为RSVMc2=0.89，RMSESVMc=0.03，RSVMv2=0.80，RMSESVMv=1.12。利用SVM 估算模型可以有效地对研究区土壤电导率进行定量估算。

关键词：土壤电导率;分数阶微分;光谱指数;特征波段;湖滨绿洲

基金资助：基金项目:国家自然科学基金项目(41661047，41561073)。