土壤是植物賴以生存的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，可以給農(nóng)作物提供生長中必要的水、肥、熱、氣，這主要是因?yàn)橥寥赖慕M成物質(zhì)包括有機(jī)質(zhì)、礦物質(zhì)、土壤空氣和土壤水分、微生物等等，礦物質(zhì)是最基本的物質(zhì)，能給植物提供多種養(yǎng)分。有機(jī)質(zhì)不僅可以給植物提供養(yǎng)分，對改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)以及供水、保水、穩(wěn)溫、通風(fēng)等都有非常重要的作用。

由于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式粗放，水肥用量或多或少存在過多過少的情況，造成了一定程度的土壤鹽漬化、土壤板結(jié)等土壤問題。對此，山東科技大學(xué)聯(lián)手濱州學(xué)院、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)，跨測繪與空間信息與黃河三角洲生態(tài)環(huán)境等學(xué)院，針對黃河三角洲土壤鹽漬化問題，基于地物高光譜和無人機(jī)多光譜技術(shù)展開了研究。

研究以黃河三角洲典型區(qū)域?yàn)檠芯繀^(qū)，針對地表無植被覆蓋條件下的土壤鹽分含量情況，以無人機(jī)影像獲取地物高光譜，和無人機(jī)多光譜兩種樣點(diǎn)土壤鹽分含量數(shù)據(jù)，通過優(yōu)選敏感光譜參量，使用偏最小二乘回歸和隨機(jī)森林兩種機(jī)器學(xué)習(xí)算法建立土壤鹽分含量反演模型，實(shí)現(xiàn)研究區(qū)的土壤鹽分含量反演。

結(jié)果表明：

(1)高光譜1972 nm波段與土壤鹽分含量間的敏感性最高，相關(guān)系數(shù)為-0.31。

(2)兩種不同數(shù)據(jù)源優(yōu)化后的RF模型均優(yōu)于PLSR，且穩(wěn)定性更好。

(3)基于地物高光譜的RF模型(R2=0.54，RMSEv=3.30 g/kg)優(yōu)于基于無人機(jī)多光譜的RF模型(R2=0.54，驗(yàn)證RMSRv=3.35 g/kg)。

(4)結(jié)合無人機(jī)影像采用多光譜RF模型對研究區(qū)耕地的土壤鹽分含量進(jìn)行反演，研究區(qū)總體以輕、中度鹽漬化土壤為主，對作物的耕種具有一定程度的限制。

該項(xiàng)研究構(gòu)建并對比了兩種不同源數(shù)據(jù)的黃河三角洲土壤鹽分反演模型，結(jié)合各自數(shù)據(jù)源的優(yōu)勢進(jìn)行優(yōu)化，探索了地表無植被覆蓋情況下的土壤鹽分含量反演方法，對更精準(zhǔn)反演土地鹽漬化程度提供了參考，為精確獲取土壤詳情提供了一種可能性。

土壤作為農(nóng)業(yè)之本，土壤問題不可忽視，感謝科研機(jī)構(gòu)為農(nóng)業(yè)作出的貢獻(xiàn)，同時(shí)希望科研成果能早日學(xué)以致用，應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。