南方农业学报

作者：吴奇涛, 郑毅, 李晓琳, 侯磊, 梁启斌, 王艳霞, 张成程,

关键词：ZY1E, 高光谱遥感, 土壤有机质, 预测模型, 杞麓湖流域,

【目的】 研究杞麓湖流域耕地土壤有机质（SOM）含量和卫星影像光谱的关系，明确土壤SOM的光谱特性，建立土壤SOM含量的反演模型，为杞麓湖流域耕地土壤精确施肥提供参考依据。【方法】 基于杞麓湖流域ZY1E高光谱遥感数据，选择原始反射率（RF）、一阶微分（FDR）、比值土壤指数（RSI）和归一化土壤指数（NDSI）作为自变量，与SOM含量进行相关分析筛选出敏感波段，分别构建一元线性回归模型和多元逐步回归模型，并反演出流域耕地SOM含量。【结果】 杞麓湖流域土壤中SOM含量不同光谱反射特性趋势相近，土壤的光谱反射率在900、1200、1500和2000 nm处出现吸收谷；对光谱进行不同数学变换，可提高土壤SOM含量与光谱反射率的相关性，其中NDSI和RSI的提升效果最佳；通过对各模型的精确度进行比较，以反射率的RSI构建的多元逐步回归模型拟合效果最优，其决定系数（R2）为0.80，均方根误差（RMSE）为6.96，验证模型SOM实测值和预测值的R2为0.82,RMSE为3.65；运用GIS空间分析功能，根据最优模型反演流域耕地SOM含量，多集中在35～45 g/kg，处于较高水平，且杞麓湖流域耕地土壤的SOM含量从西南向东北表现为低—高—低的分布特征。【建议】优化耕地土壤SOM含量变化的特征波长提取，可提高预测模型的精度；采用ZY1E高光谱遥感数据进行耕地土壤养分监测，可解决传统地理统计的受冗余信息影响问题，并为土壤精确施肥管理提供数据支持，提高土壤肥力和作物产量。

来源：2025年第1期

《南方农业学报》期刊编辑部

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