1 范圍

本文件規(guī)定了茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量高光譜估測(cè)的土壤樣品采集、土壤樣品制備、有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定、樣品高光譜測(cè)量和有機(jī)質(zhì)含量估測(cè)模型。

本文件適用于茶園土壤有機(jī)質(zhì)的高光譜估測(cè)。

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2 規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

NY/T 1121.1土壤檢測(cè)第1部分：土壤樣品的采集、處理和貯存

NY/T 1121.6土壤檢測(cè)第6部分：土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定

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3 術(shù)語(yǔ)和定義

本文件沒(méi)有需要界定的術(shù)語(yǔ)和定義。

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4 土壤樣品采集

4.1采集工具

取土器、取樣袋、記號(hào)筆、GPS定位儀。

4.2采集方法

茶園土壤樣本采集應(yīng)符合 NY/T 1121.1中的要求。

4.3樣品數(shù)量

土壤樣品采集數(shù)量不少于100個(gè)。

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5 土壤樣品制備

土壤樣品的制備方法應(yīng)符合NY/T 1121.1中的要求。將制備好的每份土壤樣品平均分為2份，1份用于土壤有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定，1份用于高光譜數(shù)據(jù)的采集。

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6 有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定

土壤有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定采用NY/T 1121.6 中的方法。

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7 樣品高光譜測(cè)量

7.1地物光譜儀

地物光譜儀的性能應(yīng)滿足以下要求：

a）譜段范圍為可見(jiàn)光-短波紅外，波長(zhǎng) 350 nm~2500 nm；

b）可見(jiàn)光范圍光譜分辨率優(yōu)于3 nm；短波紅外范圍光譜分辨率優(yōu)于7nm；

c）光譜采集視角為1~25°；

d）地物光譜儀性能穩(wěn)定，配帶工作筆記本電腦、標(biāo)準(zhǔn)白板、鹵素?zé)艉蜏y(cè)試軟件。

7.2測(cè)量環(huán)境

土壤樣品高光譜測(cè)量在常溫暗室中進(jìn)行。

7.3樣品裝載

將土壤樣品置于直徑為10 cm，深度為2cm的玻璃器皿內(nèi)，待樣品裝滿后將表面刮平。

7.4儀器調(diào)試

地物光譜儀的調(diào)試應(yīng)符合以下要求：

a）啟動(dòng)地物光譜儀，連接工作筆記本電腦，預(yù)熱1h；b）鹵素?zé)糇鳛楣庠?，距土壤樣品表?50 cm，天頂角為45°；

c）地物光譜儀探頭視場(chǎng)角為25°。

d）啟動(dòng)測(cè)試軟件，按照設(shè)備使用手冊(cè)設(shè)置高光譜數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件夾、文件名稱和文件號(hào)。

7.5測(cè)試優(yōu)化

啟動(dòng)測(cè)試軟件，將地物光譜儀探頭垂直對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)白板，待得到的光譜反射率值為1.0的直線時(shí)，完成優(yōu)化。

7.6高光譜數(shù)據(jù)采集

操作人員著深色服裝，將地物光譜儀探頭至待測(cè)土壤樣品的表面距離為15 cm。每次測(cè)定之前，去除暗電流并測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)白板。測(cè)量時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃器皿3次，每次轉(zhuǎn)動(dòng)角度為90°，獲取4個(gè)方向的土樣高光譜數(shù)據(jù)，每個(gè)方向保存5條光譜曲線。數(shù)據(jù)采集記錄表見(jiàn)附錄A。

7.7光譜反射率處理

采用斷點(diǎn)校正、多元散射校正、邊緣波段去除、平滑去噪的方法對(duì)光譜反射率進(jìn)行處理。

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8 有機(jī)質(zhì)含量估測(cè)模型

8.1相關(guān)分析

將處理后的光譜反射率和測(cè)定的土壤有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行相關(guān)分析，篩選出敏感的波段。

8.2估測(cè)模型

從所有測(cè)試的土壤樣品中隨機(jī)抽取70%的樣本數(shù)用于建立估測(cè)模型。將篩選出的敏感波段的光譜反射率作為自變量，土壤樣品有機(jī)質(zhì)含量（Organic matter content，0.M.C）作為因變量，利用多元線性回歸方法構(gòu)建土壤有機(jī)質(zhì)含量的高光譜估測(cè)模型。

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8.4模型評(píng)價(jià)

土壤驗(yàn)證樣本決定系數(shù)R大于70%，預(yù)測(cè)模型有效。否則，增加土壤取樣數(shù)量，以提高模型預(yù)測(cè)精度。

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