[发明专利]一种利用土壤高光谱反射率计算土壤全盐含量的方法

权利要求书

1.一种利用土壤高光谱反射率计算土壤全盐含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在待测目标含盐土壤上选取若干测试点，在每个测试点上选取若干数据采集点，并采集每个数据采集点上的高光谱反射率；

S2：将每一个测试点上获得的若干高光谱反射率进行算术平均，绘制成一条高光谱反射曲线，即获得若干条高光谱反射曲线；

S3：采集每个测试点设定范围内的土样，并将其制备成标准土壤浸提液，测定标准土壤浸提液的电导率和全盐含量，建立电导率和全盐含量的关系式：

Salt＝αEC_1:5+β，

其中，EC_1:5为标准土壤浸提液的电导率(ds/m)，Salt为土壤全盐量(％)，α和β均为关系系数；

S4：对每条高光谱反射曲线进行去包络线处理，获得若干条高光谱吸收特征曲线，读取每条高光谱吸收特征曲线中的两个吸收波谷的波长分布范围；

S5：采用一元多次回归方程，拟合第i条高光谱吸收特征曲线的两个吸收波谷的曲线表达式f_i,1(λ)和f_i,2(λ)：

其中，f_i,1(λ)和f_i,2(λ)分别为第i个土壤样品的高光谱吸收特征曲线的第一波谷曲线和第二波谷曲线的回归方程，和b^i,1均为第i个土壤样品的第一个波谷曲线的回归系数，和b^i,2为第i个土壤样品的第二个波谷曲线的回归系数；λ_i,1和λ_i,2为第一个波谷曲线和第二个波谷曲线的波长，m和k分别为第一波谷曲线和第二波谷曲线的回归方程的阶数；

S6：通过两个吸收波谷的曲线表达式，计算第i条高光谱反射曲线对应的第i个测试点土壤的高光谱吸收指数，所述高光谱吸收指数包括吸收谷深h：

其中，h_i,1和h_i,2分别为第一波谷曲线和第二个波谷曲线的谷深，ρ_i,1,max和ρ_i,1,min分别为第一波谷的反射率最大值和最小值，ρ_i,2,max和ρ_i,2,min分别为第二波谷的反射率最大值和最小值，λ_i,1,min和λ_i,1,max为第一波谷的波长最小值和最大值，λ_i,2,min和λ_i,2,max为第二波谷的波长最小值和最大值；

吸收度S：

其中，S_i,1和S_i,2分别为第一波谷和第二波谷的吸收度；

吸收幅宽W：

W_i,1＝λ_i,1,w2-λ_i,1,w2，W_1,2＝λ_i,2,w2-λ_i,2,w1，其中，W_i,1和W_i,2分别为第一波谷和第二波谷的幅宽；λ_i,1,w1和λ_i,1,w2为：以为纵坐标，绘制与x轴平行的直线，该直线与第一个吸收谷曲线的两个交点的横坐标；λ_i，2，w1，λ_i，2，w2为：以为纵坐标，绘制与x轴平行的直线，该直线与第二个吸收谷曲线的两个交点的横坐标；

S7：重复步骤S5-S6，获得其余测试点土壤的高光谱吸收指数；

S8：利用所有测试点土壤的高光谱吸收指数建立土壤全盐量和高光谱吸收指数的回归关系式，计算待测目标含盐土壤的土壤全盐量；

具体包括：

S81：建立土壤电导率与所有测试点高光谱吸收指数的回归方程：

EC_1：5＝P₁×h_i，1+P₂×h_i，2+P₃×S_i，1+P₄×S_i，2+P₅×W_i，1+P₆×W_i，2+P₀，

其中，P₀～P₆为回归系数；

S82：利用步骤S3中的电导率和全盐含量的关系式，建立土壤全盐量和高光谱吸收指数的回归关系式：

Salt＝αEC_1：5+β＝α×P₁×h_i，1+α×P₂×h_i，2+α×P₃×S_i，1+α×P₄×S_i，2+α×P₅×W_i，1+α×P₆×W_i，2+α×P₀+β。