[發(fā)明專利]石灰質(zhì)土壤無(wú)機(jī)磷含量高光譜估算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110671021.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113376104A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊俊峰;林晨;鄭光輝;馬榮華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所
• 主分類號(hào): G01N21/25
• 分類號(hào): G01N21/25;G06F17/10
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 徐蓓;尹妍

1.石灰質(zhì)土壤無(wú)機(jī)磷含量高光譜估算方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）采集石灰質(zhì)土壤樣品，在室內(nèi)自然風(fēng)干后，研磨過(guò)篩；

2）取一份研磨過(guò)篩后的樣品，測(cè)定無(wú)機(jī)磷及其主要礦物磷成分含量；

3）另取一份研磨過(guò)篩后的樣品，在室內(nèi)測(cè)定其光譜反射率，并將原始光譜進(jìn)行斷點(diǎn)校正和重采樣預(yù)處理，得到處理好的反射率光譜R_rs；

4）利用R_rs及其不同數(shù)學(xué)變換形式與對(duì)應(yīng)樣品各類礦物磷含量進(jìn)行相關(guān)分析，利用多元逐步回歸構(gòu)建各類礦物磷含量的高光譜估算模型；

5）耦合不同形態(tài)礦物磷的估算模型，得到無(wú)機(jī)磷的估算模型。

2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1）中，采用四分法采集表層0-20cm的土壤樣品，在室內(nèi)避光自然風(fēng)干。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2）中，無(wú)機(jī)磷及主要礦物磷含量測(cè)定采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試委員會(huì)框架下發(fā)展的SMT磷分級(jí)提取方法，無(wú)機(jī)磷被分為鐵鋁磷Fe/Al-P和鈣磷Ca-P。

4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟3）中，室內(nèi)光譜測(cè)定在黑暗實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，自設(shè)光源的入射角為與垂直方向夾角15°，光源距離樣品30 cm，探頭視場(chǎng)角5°。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述步驟3）中，樣品置于鋁制圓盒內(nèi)，壓實(shí)并刮平表面后接受光譜測(cè)定。

6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟3）中，光譜儀采用FieldSpec 3便攜式光譜分析儀，每采集5個(gè)樣品的光譜數(shù)據(jù)后，重新用參照白板進(jìn)行校正。

7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟3）中，利用ASD自帶軟件ViewSpecPro對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行斷點(diǎn)校正，并對(duì)20條光譜曲線計(jì)算平均值，利用卷積平滑法對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行5 nm重采樣后作為該樣品的R_rs。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4）中，數(shù)學(xué)變換包括一階導(dǎo)數(shù)FD、二階導(dǎo)數(shù)SD、對(duì)數(shù)LN、倒數(shù)RE、開(kāi)方SR和連續(xù)統(tǒng)去除CR。

9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，連續(xù)統(tǒng)去除采用ENVI的ContinuumRemoved工具實(shí)現(xiàn)。

10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4）中，各類礦物磷含量估算模型采用多元線性回歸方法構(gòu)建，變量納入和剔除標(biāo)準(zhǔn)定為P0.01和P0.05，并利用SPSS 共線性診斷，剔除VIF值大于2的變量后重新擬合。