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基于有機質光譜特征的土壤重金屬Pb估算模型研究

賀軍亮; 李志遠; 李仁杰; 周智勇; 東啟亮 石家莊學院資源與環境科學學院; 河北石家莊050035; 河北師范大學資源與環境科學學院; 河北省環境演變與生態建設實驗室; 河北石家莊050024; 河北省水文工程地質勘查院; 河北石家莊050021

摘要：為實現土壤重金屬含量的高光譜快速監測,以石家莊地表水源保護區土壤樣本為研究對象,基于土壤有機質(SOM)敏感波段對應的多種光譜變換指標,采用多元線性逐步回歸和偏最小二乘回歸方法,構建土壤重金屬Pb含量的間接反演模型。結果表明:研究區土壤樣本Pb平均值為19.729mg/kg,SOM與Pb含量的R達到0.740,兩者存在一定的吸附賦存關系。SOM在土壤反射率中的敏感波段為798nm,各種光譜變換指標中土壤反射率倒數對數一階微分(ATFD)與SOM含量的相關性最大,R達到-0.754。基于建模樣本和驗證樣本分析,多光譜變換指標偏最小二乘回歸(M-PLSR)模型優于單光譜變換指標多元線性逐步回歸(U-MLSR)模型和多光譜變換指標多元線性逐步回歸(M-MLSR)模型,建模樣本和驗證樣本R2分別為0.876和0.801。基于SOM光譜診斷特征建立M-PLSR模型來間接反演土壤重金屬Pb含量是可行的,可為該地區土壤重金屬Pb的快速監測提供參考。

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