摘要:為了提高野外高光譜反演土壤水溶性鹽基離子的精度,,以河套灌區(qū)永濟(jì)灌域鹽漬化土壤為研究對(duì)象,,構(gòu)建了基于光譜變換,、特征波段,、特征光譜指數(shù)篩選以及支持向量機(jī)(SVM)的機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合的高光譜綜合反演模型,。結(jié)果表明,經(jīng)預(yù)處理的原始光譜反射率與土壤離子相關(guān)性總體較低,,最大相關(guān)系數(shù)僅為0.18,,原始光譜反射率與土壤離子的相關(guān)系數(shù)由大到小依次為Ca2+、 SO2-4,、 Mg2+,、全鹽量、Na++K+,、Cl-,。全鹽量、Na++K+,、Cl-,、SO2-4、Ca2+,、Mg2+的光譜最優(yōu)變換形式分別為(1/R)″,、(1/R)″、(lnR)′,、(lnR)″,、R′、(lnR)″,,敏感波段(P<001)數(shù)分別為41,、7、9,、65,、76、28個(gè),,利用逐步回歸法在敏感波段中篩選出特征波段,,基于特征波段建立的回歸模型中各離子的決定系數(shù)R2平均值為035,均方根誤差RMSE平均值為087g/kg,,其中SO2-4擬合精度最高,,R2為0.52,Ca2+擬合精度最低,R2僅為0.20,。將特征波段代入光譜指數(shù)中,,結(jié)合逐步回歸法確定了Mg2+特征光譜指數(shù)為3個(gè),全鹽量特征光譜指數(shù)為2個(gè),,Na++K+、SO2-4,、〖JP3〗Ca2+特征光譜指數(shù)分別為1個(gè),,與僅考慮特征波段的回歸模型相比,特征波段+〖JP〗特征光譜指數(shù)結(jié)合后各離子回歸模型的R2平均提高了58.67%,,RMSE降低了24.60%,,其中SO2-4擬合精度最高,R2為0.74,,RMSE為0.47g/kg,。考慮了特征波段+特征光譜指數(shù)的SVM模型相比僅考慮特征波段的SVM模型,,其預(yù)測(cè)能力有了明顯提高,,各離子相對(duì)分析誤差(RPD)平均提高了11027%,訓(xùn)練集R2平均提高了3754%,,RMSE平均降低了4012%,,驗(yàn)證集R2平均提高了56.04%,RMSE平均降低了39.39%,。SO2-4的RPD達(dá)到3000,,模擬效果最優(yōu),具備很好的預(yù)測(cè)能力,;全鹽量模型具有很好的定量預(yù)測(cè)能力,,Mg2+模型可用于評(píng)估或相關(guān)性方面的預(yù)測(cè),Na++K+,、Ca2+的模型具有區(qū)別高低值的能力,。