基于连续小波变换的土壤有机质含量高光谱反演

陈昊宇, 杨光, 韩雪莹, 刘昕, 刘峰, 王宁

(内蒙古农业大学沙漠治理学院， 内蒙古自治区风沙物理与防沙治沙工程重点实验室， 呼和浩特 010010)

精准农业作为目前农业发展的主要方向，是一种基于信息和知识管理的现代化生产系统，主要是通过3S(GPS、GIS和RS)技术与现代农业相结合，最大限度地提高农业生产力。所以快速、无损、精确地获取土壤中水分、养分的空间分布成为了实现精准农业的关键环节，近年来，光谱分析在土壤化学分析领域得到了迅猛发展，为实现土壤养分的快速诊断提供了新思路[1]。有机质是土壤养分供应能力和肥力的重要指标之一，在全球碳循环中发挥着重要作用。因此，快速准确地估测土壤有机质含量对于发展精准农业具有重要意义[2]。

传统的土壤有机质测定方法虽然精度比较高，但周期较长、成本较高，只能达到瞬测量，很难进行长时间大面积测量。高光谱遥感具有波段多、波段窄、信息丰富和实时高效等特点，为快速测量土壤有机质含量提供了一种新的方法和手段[3]。

国内外已经有大量研究表明，通过对光谱数据进行不同的数学变换(主要通过对光谱进行倒数、对数、微分、平方根、吸收峰深度、包络线去除等方法)可以有效提高光谱数据与土壤有机质含量之间的相关系数，有效筛选出光谱信息中的敏感波段[4]。现在各学者主要将研究重心放到了模型建立上[5]，普遍运用的线性模型有多元逐步回归与偏最小二乘回归[6]；……