航空高光谱支持下黑土地理化性质反演对地形因子的响应

为了探讨地形因子对黑土地理化性质航空高光谱反演的影响,本研究以黑龙江省海伦市典型黑土地为例,开展12种地形因子与土壤有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量、pH值、阳离子交换量、全盐量的相关性研究,并对比不同建模方法在加入地形因子前后的预测精度.航空高光谱反演结果表明,海拔、坡度、山谷指数、地形粗糙指数、起伏度与多种土壤理化指标显著相关,在加入地形因子后,支持向量机法和随机森林法的模型预测精度稳定提升,而偏最小二乘法的模型预测精度却大幅下降.随机森林法的模型预测效果整体最好,与纯光谱反射率的反演模型相比,加入地形因子后全氮含量模型预测R2的提升幅度最大(提升了0.062),7种理化指标预测模型R2的平均提升幅度为0.036.总之,地形因子对提升黑土地理化性质的航空高光谱反演精度有积极作用,且适合用于机器学习方法进行反演.