[发明专利]基于室外降雨和室内土壤的土壤侵蚀高光谱反演方法

权利要求书

1.一种基于室外降雨和室内土壤的土壤侵蚀高光谱反演方法，其特征在于，所述方法包括：

进行室内光谱试验和室外光谱验证以及人工降雨侵蚀试验，得到土壤理化参数指标；

对所述土壤理化参数指标进行分析筛选，建立单要素土壤参数的高光谱特征光谱库；

根据高光谱特征光谱库并结合组合内各土壤理化参数与土壤可蚀性的相关程度及其高光谱反演方法，建立基于土壤理化参数的土壤可蚀性的高光谱反演模型。

2.根据权利要求1所述的基于室外降雨和室内土壤的土壤侵蚀高光谱反演方法，其特征在于，所述进行室内光谱试验和室外光谱验证以及人工降雨侵蚀试验，得到土壤理化参数指标，包括：

采集并制备土壤样品，对所述土壤样品进行光谱测量，得到土壤光谱数据；

对所述土壤光谱数据进行原始数据处理和光谱曲线的滤波去噪，得到土壤理化参数指标。

3.根据权利要求2所述的基于室外降雨和室内土壤的土壤侵蚀高光谱反演方法，其特征在于，所述采集并制备土壤样品，对所述土壤样品进行光谱测量，得到土壤光谱数据，包括：

采集并制备不同有机质含量的土壤、不同含水率的土壤样品、不同粗糙度的土壤样品、不同全氮含量的土壤样品，分别进行土壤样品进行光谱测量，得到土壤光谱数据。

4.根据权利要求2或3任意一项所述的基于室外降雨和室内土壤的土壤侵蚀高光谱反演方法，其特征在于，所述对所述土壤光谱数据进行原始数据处理和光谱曲线的滤波去噪，得到土壤理化参数指标，包括：

对土壤光谱数据进行原始数据辐射强度中暗电流去除、各光谱数据通道的增益校准和波长订正；

根据反射率计算模型，将土壤光谱数据的辐射值数据转换成反射率数据；

分析光谱曲线噪音来源并进行去噪；

分析土壤光谱噪声分布；

对光谱曲线进行低通滤波去噪，所述低通滤波去噪包括：土壤水的光谱曲线去噪处理、土壤有机质的光谱曲线去噪处理、土壤粗糙度的光谱曲线去噪处理和土壤总氮的光谱曲线去噪处理。

5.根据权利要求1或2任意一项所述的基于室外降雨和室内土壤的土壤侵蚀高光谱反演方法，其特征在于，所述对所述土壤理化参数指标进行分析筛选，建立单要素土壤参数的高光谱特征光谱库，包括：

根据所述土壤理化参数指标对土壤水的光谱提取和分析；

根据所述土壤理化参数指标对土壤有机质的光谱提取和分析；

根据所述土壤理化参数指标对土壤粗糙度的光谱提取和分析；

根据所述土壤理化参数指标对土壤总氮含量的光谱提取和分析；

根据所述土壤理化参数指标对不同土壤属性光谱特征分析。

6.根据权利要求5所述的基于室外降雨和室内土壤的土壤侵蚀高光谱反演方法，其特征在于，

所述根据所述土壤理化参数指标对土壤水的光谱提取和分析，包括：

对土壤水光谱反射率的光谱特征进行分析，对土壤水光谱反射率倒数的光谱特征进行分析，对土壤水光谱反射率对数的光谱特征进行分析，对土壤水光谱反射率对数的倒数的光谱特征进行分析，对土壤水光谱反射率一阶微分的光谱特征进行分析；

所述根据所述土壤理化参数指标对土壤有机质的光谱提取和分析，包括:

对土壤有机质的光谱反射率光谱特征进行分析，对土壤有机质的光谱反射率倒数的光谱特征进行分析，对土壤有机质的光谱反射率对数的光谱特征进行分析，对土壤有机质的光谱反射率一阶微分的光谱特征进行分析，利用处理后的土壤光谱数据进行光谱特征的提取和分析；

所述根据所述土壤理化参数指标对土壤粗糙度的光谱提取和分析，包括：

对土壤粗糙度光谱反射率的光谱特征进行分析，对土壤粗糙度反射率倒数的光谱特征进行分析，对土壤粗糙度光谱反射率对数的光谱特征进行分析，对土壤粗糙度光谱反射率一阶微分的光谱特征进行分析；

所述根据所述土壤理化参数指标对土壤总氮含量的光谱提取和分析，包括：

对土壤总氮含量光谱反射率的光谱特征进行分析，对土壤总氮含量光谱反射率倒数的光谱特征进行分析，对土壤总氮含量光谱反射率对数的光谱特征进行分析，对土壤总氮含量光谱反射率一阶微分的光谱特征进行分析。