可见-近红外光谱原位估测土壤有机质含量中测试点和采样位置导致的误差分析

• 作者: 孙孝林 张昊丹 王会利 王晓晴
• 来源期刊: 光谱学与光谱分析
• 学科: 物理学
• 关键词: 可见-近红外光谱 土壤有机质 偏最小二乘回归 光谱差异分析 误差分析
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 页码范围: 3499-3507
• 页数: 9页
• 分类号: O433.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2020)11-00-09

摘要

由于土壤的非均质性,同一样品的多个光谱测试点位置之间以及同一土壤发生层的多个样品之间,均存在着不同程度的光谱差异,进而导致光谱估测的土壤属性具有误差.截至目前,还没有研究揭示这种误差.在我国南方典型丘陵区林地的小区内,用环刀重复2次采集了80个土壤剖面发生层和38个土壤表层的样品,再分别用原位光谱法和传统实验室方法测定土壤有机质含量,从而分析因光谱测试点和样品采集位置不同导致的土壤有机质含量估测误差.结果表明:每个样品在共计18个测试点位置上的光谱差异为0.12°～8.13°,均值为1.55°;在共计2个重复采样位置之间的光谱差异为0.18°～3.65°,均值为0.88°.因测试点和采样位置不同导致的土壤有机质估测误差用标准偏差表示,分别为0.92～14.66和0.0057～11.46 g·kg-1,占实测有机质的3.8％ ～428％ 和0.017％ ～92％.同时,这两种误差会随着实测有机质值含量的增大而增加.并且,测试点位置不同导致的误差比本文建立的偏最小二乘回归模型所导致的误差还要大.研究认为,今后的研究中需注意测试点和采样位置不同引起的误差,尤其是有机质含量较高的土壤.