摘要:基于土壤水分的播深調(diào)整技術(shù),,需要對(duì)播種溝土壤水分進(jìn)行測(cè)量,,以便根據(jù)落種點(diǎn)處的土壤水分信息進(jìn)行播種調(diào)節(jié),改變播種策略,。本文設(shè)計(jì)了一種可見(jiàn)光-近紅外(Visible and near-infrared,,VIS-NIR)式土壤水分傳感器。使用高分辨率光譜儀采集不同水分梯度的土壤光譜數(shù)據(jù),,采用偏最小二乘回歸法(Partial least squares regression,,PLSR)進(jìn)行建模分析,并結(jié)合多種數(shù)據(jù)降維方法進(jìn)行變量篩選,,得出不同土壤含水率的敏感波段分別在410,、540、780,、970nm附近,;通過(guò)對(duì)這4種波長(zhǎng)進(jìn)行組合建模分析,選擇得出預(yù)測(cè)最優(yōu)的VIS和NIR波長(zhǎng)組合為 410nm和970nm,。 采用這兩種波長(zhǎng)設(shè)計(jì)傳感器,,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),結(jié)果表明:當(dāng)傳感器與被測(cè)土壤表面距離d較近時(shí)(0~3mm),,測(cè)量精度和穩(wěn)定性最好,;當(dāng)d為0~3mm、土壤質(zhì)量含水率處于0.69%~28.45%時(shí),,真實(shí)值與預(yù)測(cè)值之間決定系數(shù)R 2 達(dá)到0.81,,均方根誤差(RMSE)為2.90%;當(dāng)土壤質(zhì)量含水率處于0.69%~22%時(shí),,真實(shí)值與預(yù)測(cè)值之間R 2 提高至0.93,,此時(shí)均方根誤差降低為1.72%。通過(guò)析因試驗(yàn)得出,,在顯著性水平為0.05時(shí),,溫度與光照強(qiáng)度對(duì)傳感器正常工作沒(méi)有明顯影響,。土槽試驗(yàn)表明,真實(shí)值與預(yù)測(cè)值之間R 2 為0.82,,RMSE為1.23%,,滿足玉米等作物播種環(huán)節(jié)土壤水分的測(cè)量要求。