土壤是固相、液相、氣相三相共存的複雜而異質的體系，其光譜特徵極其複雜。許多學者通過測量眾多類型的不同質地的大量土壤光譜特徵，並根據光譜曲線形狀特徵、斜率變化以及吸收波段出現與否劃分了土壤反射光譜曲線基本類型。
基本介紹
- 中文名：土壤光譜特徵
- 外文名：Soil spectral characteristics
- 特點：光譜特徵極其複雜
- 反映：劃分了土壤反射光譜曲線基本類型
- 套用：戴昌達測定23類主要土壤光譜曲線
- 影響因素：土壤地球化學、幾何光學散射等
簡介,光譜特徵曲線,影響土壤光譜特徵的主要因素,
簡介
土壤是固相、液相、氣相三相共存的複雜而異質的體系，其光譜特徵極其複雜。許多學者通過測量眾多類型的大量土壤光譜特徵，並根據光譜曲線形狀特徵、斜率變化以及吸收波段出現與否劃分了土壤反射光譜曲線基本類型。
光譜特徵曲線
我國學者戴昌達測定了我國23類主要土壤類型在0.36～2.50um波段的光譜曲線，並把它們分為四種基本類型：一、平直型。該類土壤光譜曲線在可見光波段斜率小並且變化不大，近乎直線，而在近紅外波段曲線稍有波動，但變幅不大。這類土壤富含有機質，顏色深暗(如泥炭土)；二、緩斜型。該類土壤光譜曲線有輕微上升，在0.45～0.62um波段的斜率大致為0.1，但在0.62um以後的波段斜率稍有降低(如水稻土)；三、陡坎型。該類土壤光譜曲線在可見光波段急劇上升，形狀陡峻，但斜率變化不均勻，形成幾個波折。曲線在0.90、1.10、1.40、1.90及2.20um附近有程度不等的吸收峰(如紅壤和磚紅壤)；三、波浪型。該類土壤光譜曲線在0.36～0.60um波段範圍內急劇上升，斜率達0.1左右，在0.60～2.30um波段範圍內斜率迅速下降，基至出現負值(如棕漠土)。圖5種土壤的光譜曲線類型。
影響土壤光譜特徵的主要因素
土壤光譜特徵受到土壤地球化學(礦物成分、濕度、有機質、氧化鐵含量、土壤結殼等)、幾何光學散射(幾何，照明，微粒形狀、大小、方位、粗糙度)以及外部環境(氣候、風化程度、植被蓋度、落葉)等因素的影響。
土壤質地。土壤質地之所以能影響土壤光譜反射率，一方面是由於它影響土壤蓄水能力，較大的顆粒之間能容納更多的空氣和水另一方面是土壤顆粒大小對土壤反射率有著顯著影響，黏土聚集體形成了更大、更粗糙的表面，因而看起來比砂質土壤要黑。
有機質含量。有機質會導致整個波居上上壤反射率下降。當有機質含量>2%時，它所引起的土壤反射率的下降可能掩蓋其他成分的光譜特徵。
鐵氧化物。土壤在可見光波段的許多吸收特徵都是鐵氧化物引起的，並且鐵氧化物的存在會導致土壤在整個波段範圍反射率下降。由於土壤中鐵大量存在，所以幾乎所有土壤的光譜反射率都朝著藍波段方向下降。
土壤濕度。大量研究表明，土壤濕度增加，反射率下降，特別是在水的各吸收帶處尤為明顯。反射率的下降是由於土壤顆粒四周水膜內部反射引起的。
土壤結殼。鹽殼或鹽皮是常見的二種土壤殼，鈉、鉀、鈣、鎂的硫酸鹽或鹵化物是鹽殼的主要成分，在可見和近紅外波段有診斷性吸收特徵。
