谭 洁，陈 严，周卫军，崔浩杰，刘 沛

基于实验室高光谱数据的大围山森林土壤氧化铁全量反演①

谭 洁1，陈 严1，周卫军2*，崔浩杰2，刘 沛1

(1湖南农业大学风景园林与艺术设计学院，长沙 410128；2湖南农业大学资源环境学院，长沙 410128)

氧化铁是土壤中含铁矿物的主体，是土壤发育和土壤分类最明显和最有用的指标之一。本文以湖南省大围山森林土壤为研究对象，通过实验室化学成分测定和光谱采集，在光谱预处理及组合变换基础上，采用相关性分析筛选土壤氧化铁全量的敏感波段，并分别建立多元逐步回归和偏最小二乘回归反演模型。结果表明：不同土壤光谱曲线趋势基本一致，均形似陡坎，且在420 ～ 580 nm波段，土壤氧化铁全量与光谱反射率呈负相关关系；不同的光谱数据变换方式可以提高光谱与氧化铁全量的相关性，Savitzky-Golay(S-G)平滑和去包络线相结合优于其他预处理方法；土壤氧化铁全量的特征波段主要为392、427、529、523、549、559、565、570、994和1 040 nm，偏最小二乘回归模型比多元逐步回归模型具有更好的稳定性，适合于快速估算红黄壤区森林土壤氧化铁全量。

土壤光谱；氧化铁；多元逐步回归；偏最小二乘回归

铁是岩石圈的主要元素之一，是土壤中重要的微量元素，不仅对植物的生长发育和农产品品质具有极其重要的作用，还对人体健康有着重要的意义。土壤中的氧化铁是在地表特定水热条件下，由硅酸盐类矿物经彻底风化作用而形成的重要土壤物质。由于土壤氧化铁的聚积和迁移活动受到化学风化、生物循环等因素影响，反映了土壤的淋溶过程、风化发育程度以及土壤的地带性分布特征，常被作为描述土壤发育和土壤分类的最明显和最有用的指标之一[1-3]。……