不同盐结皮光谱特征及其盐渍化信息预测研究
2019-01-05张俊华贾科利高曦文张学艺
张俊华 孙 媛 贾科利 高曦文 张学艺
(1.宁夏大学环境工程研究院, 银川 750021; 2.宁夏旱区资源评价与环境调控重点实验室, 银川 750021;3.宁夏大学资源环境学院, 银川 750021; 4.宁夏气象防灾减灾重点实验室, 银川 750002)
0 引言
盐结皮(又称盐壳)是指在气候干旱、地势低洼、地下水位较高的区域,水分强烈蒸发后,盐分在地表聚集而形成的一个特殊层次[1]。盐结皮硬度大、抗风蚀能力强,对降低土壤风蚀具有重要作用[2-3]。如何快速、准确地获取大面积盐结皮及盐渍化信息,并由此制定盐渍化土壤治理、改良等方面的决策,对农业可持续发展具有重要意义。遥感技术具有快速、实时、覆盖广等特点,为获取大面积盐渍化信息提供了手段。近地面高光谱遥感更是进行盐结皮及土壤盐渍化监测的一种较佳手段,利用高光谱技术监测盐结皮,对盐渍化土壤的分布、分类和盐渍化程度进行预测具有重要意义[4]。

1 材料与方法
1.1 研究区概况
研究区地处宁夏回族自治区银北地区(106°24′~106°69′E,38°50′~39°04′N),位于宁夏贺兰山东麓洪积扇和平原之间,年降水量为150~203 mm,年蒸发量1 755.1 mm以上,地形低洼,排水条件很差,是一个水分与盐分汇集的地区,形成了大面积盐渍化土壤。
1.2 光谱数据及指标测定


表1 不同盐结皮土壤有机质和养分状况Tab.1 Soil organic matter and nutrients of different soil salt crusts

表2 不同盐结皮层pH值及ECTab.2 Soil pH value and EC of different soil salt crusts

表3 不同盐结皮土壤盐分指标Tab.3 Soil salinity parameters of different soil salt crusts mg/kg

1.3 土壤盐结皮敏感波段及盐分指数的计算
对去噪后的光谱数据进行Savitzky-Golay平滑(T1)、平滑后一阶微分(T2)、平滑后倒数对数一阶微分(T3)、平滑后连续统去除(T4)、平滑后连续统去除一阶微分(T5)5种转换方式[8,11-12],转换后与土壤盐分指标进行相关分析,确定最佳反射率转换方式,然后用该方式转换后的反射率来计算光谱盐分指数,计算方法[13-17]如表4所示。……
