马 纬， 武志明， 温鑫伟， 余科松

（山西农业大学农业工程学院，山西 晋中 030801）

0 引言

土壤是人类及陆生动植物赖以生存和发展的基础，是基本的农业生产资料，土壤质量直接关系着农产品的产量与质量。精细农业需要及时准确地获取农田土壤养分信息，以此来对耕地进行变量施肥，达到资源利用率最大的目的[1]。土壤养分是决定土壤肥力、作物生长、农田产量的关键因素，其中土壤有机质、水分、氮磷钾和盐分是农田土壤养分检测中的重要指标[2]。检测土壤成分的传统方法包括化学法或物理法，如采样化验分析法、土壤电导率，这些方法需要与土壤进行直接接触，并且耗时费力，成本高。光谱与成像技术的出现给土壤成分的分析带来了一种新思路，它具有高效、非接触和可用于在线分析的优势，因此在国内外有大量学者进行光谱与成像技术获取农田土壤信息的研究[3]。近年来，由于农业无人机的发展与遥感技术的进步，轻小可机载型传感器的快速研发，遥感平台搭载光谱传感器补充了光谱技术分析土壤信息在低空或高空层面上分析的空白，这一技术有空间分辨率高、操作简易、可实时获取信息的优点，较地面光谱检测有不同尺度分析的独特性与先进性[4]。

多光谱成像技术是有多个（通常3 个以上）较宽波段图像的分析技术，细分光谱波段可增强光谱分辨待测目标的能力，而多光谱成像的光谱分辨率在0.1 mm数量级范围内[5]。已有学者研究表明，利用多光谱技术可以反演土壤中的营养元素、水分、有机质和盐分等土壤特性指标[6-9]。……