1 范圍

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

本文件適用于茶園土壤有機質(zhì)的高光譜估測。

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2 規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(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，僅該日期對應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土壤檢測第1部分：土壤樣品的采集、處理和貯存

NY/T 1121.6土壤檢測第6部分：土壤有機質(zhì)的測定

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3 術語和定義

本文件沒有需要界定的術語和定義。

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4 土壤樣品采集

4.1采集工具

取土器、取樣袋、記號筆、GPS定位儀。

4.2采集方法

茶園土壤樣本采集應符合 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。

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5 土壤樣品制備

土壤樣品的制備方法應符合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份用于土壤有機質(zhì)含量的測定，1份用于高光譜數(shù)據(jù)的采集。

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6 有機質(zhì)含量測定

土壤有機質(zhì)含量測定采用NY/T 1121.6 中的方法。

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7 樣品高光譜測量

7.1地物光譜儀

地物光譜儀的性能應滿足以下要求：

a）譜段范圍為可見光-短波紅外，波長 350 nm~2500 nm；

b）可見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、標準白板、鹵素燈和測試軟件。

7.2測量環(huán)境

土壤樣品高光譜測量在常溫暗室中進行。

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)試應符合以下要求：

a）啟動地物光譜儀，連接工作筆記本電腦，預熱1h；b）鹵素燈作為光源，距土壤樣品表面 50 cm，天頂角為45°；

c）地物光譜儀探頭視場角為25°。

d）啟動測試軟件，按照設備使用手冊設置高光譜數(shù)據(jù)存儲文件夾、文件名稱和文件號。

7.5測試優(yōu)化

啟動測試軟件，將地物光譜儀探頭垂直對準標準白板，待得到的光譜反射率值為1.0的直線時，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土壤樣品的表面距離為15 cm。每次測定之前，去除暗電流并測定標準白板。測量時轉(zhuǎn)動玻璃器皿3次，每次轉(zhuǎn)動角度為90°，獲取4個方向的土樣高光譜數(shù)據(jù)，每個方向保存5條光譜曲線。數(shù)據(jù)采集記錄表見附錄A。

7.7光譜反射率處理

采用斷點校正、多元散射校正、邊緣波段去除、平滑去噪的方法對光譜反射率進行處理。

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8 有機質(zhì)含量估測模型

8.1相關分析

將處理后的光譜反射率和測定的土壤有機質(zhì)含量進行相關分析，篩選出敏感的波段。

8.2估測模型

從所有測試的土壤樣品中隨機抽取70%的樣本數(shù)用于建立估測模型。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)建土壤有機質(zhì)含量的高光譜估測模型。

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8.4模型評價

土壤驗證樣本決定系數(shù)R大于70%，預測模型有效。否則，增加土壤取樣數(shù)量，以提高模型預測精度。

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