[发明专利]基于室内标样高光谱特征的土壤重金属Cd含量反演建模及其光谱响应特征波段识别方法

摘要

本发明公开了一种基于室内标样高光谱特征的土壤重金属Cd含量反演建模及其光谱响应特征波段识别方法，首先人为设计不同Cd污染含量下的标准土壤样本，利用土壤背景样本实验室添加污染物制作Cd污染标样，并分析其理化性质，获得土壤标样室内光谱及重金属Cd含量数据；然后，采用光谱重采样—标准正态变换(SNV)—一阶/二阶微分—背景样比值系列光谱变换方法实现光谱数据的预处理，同时采用描述性统计分析土壤重金属Cd含量；最后，采用偏最小二乘回归方法构建土壤重金属Cd含量反演模型，基于模型提取光谱响应特征波段。这是当前在土壤采样成本高，效率低，难以满足大范围、快速实现土壤重金属含量反演条件下，发明的一种可准确、高效估算土壤重金属Cd含量的方法。

主权项

1.一种基于室内标样高光谱特征的土壤重金属Cd含量反演建模及其光谱响应特征波段识别的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：制作土壤标样；步骤2：从土壤标样中获取重金属Cd含量与土壤光谱数据，对土壤重金属Cd含量进行分析，并对光谱数据进行预处理；步骤3：基于步骤2转换得到的光谱数据的土壤重金属Cd含量反演建模，实现光谱响应特征波段识别；步骤1中所述的制作土壤标样，包括以下步骤：步骤1)：制作多个不同Cd污染含量下的标准土壤样本；步骤2)：采集研究区未经重金属污染的背景土壤样本若干个，并在处理后进行称量，得到多份标准质量的标样添加土壤底样；步骤3)：取步骤2)处理后的标样添加土壤底样一份，采用三酸消化——原子吸收分光光度法实验室化学分析测定背景土壤重金属Cd含量；步骤4)：计算达到步骤1)中设定的Cd污染含量值需向标准质量底样中添加的1000mg/kg的Cd标准溶液量；步骤5)：按步骤4)中计算得到的Cd标准溶液量依次添加到步骤2)获取的土壤底样中，制得土壤标准样本；步骤6)：采用三酸消化——原子吸收分光光度法实验室化学分析测定步骤5)中制得的土壤标样，准确获取土壤标样重金属Cd含量。