郑州邙山黄土剖面粒度和总有机碳的高光谱反演

摘要

黄土自身的发生和发展过程记录了丰富的历史信息，其粒度和总有机碳指标能较准确地反映出气候环境的演变.为探究高光谱遥感技术在获取黄土环境信息方面的应用，该研究以郑州邙山枣树沟村黄土剖面为研究对象，结合高光谱技术，通过对平滑处理后的原始光谱、一阶微分（FD）、二阶微分（SD）、去包络线（CR）和倒数对数(Log （1/R）)与黄土剖面粒度和总有机碳开展相关性分析，选出相关系数R较大的波段作为特征波段建立基于PLSR（偏最小二乘回归）模型进行分析.研究发现：郑州邙山枣树沟黄土剖面中粒度和总有机碳变化指示了研究区全新世中期约5400 a.BP至今经历了冷干—暖湿—冷干的气候旋回；黄土不同地层单元的反射光谱特征虽在整体上曲线趋势相似，但其光谱反射率表现为黄土层L_0-2>黄土层L_0-1>过渡层Lt>古土壤层S_0-1>表土层T_S的规律；反演模型中经FD变换后的光谱为自变量的PLSR模型是反演黄土剖面平均粒径最佳模型，SD光谱变换为自变量的PLSR模型为反演黄土剖面TOC最佳模型.

关键词

黄土 / 高光谱 / 粒径 / 总有机碳 / 偏最小二乘法

基金资助

国家自然科学基金项目(41501013); 中央引导地方科技发展专项项目(211201004); 河南省科学院基础科研项目(210601005)