黄土高原土壤有机碳监测

可见光特征波段间接建模更准

利用高光谱可见光波段响应机制，通过土壤结构、团聚体与酶活性特征波段组合间接预测SOC，精度优于直接模型。

Yang, Sha · Wang, Zhigang · Chenzhi, Zheng · Yuchao, Yang · Jiancheng, Zhang · Qiao, Xingxing · Rickard, William · Yu, Zhao · Meichen, Feng · Longmei, Gao · 杨武德 · 王超

Computers and Electronics in Agriculture 2026

具体参数

间接模型决定系数

{'zh': '0.74', 'en': '0.74'}

间接模型均方根误差

{'zh': '0.27', 'en': '0.27'}

直接模型决定系数

{'zh': '0.69', 'en': '0.69'}

直接模型均方根误差

{'zh': '0.32', 'en': '0.32'}

技术优势

不用取样化验

预测模型仅依赖可见光波段的高光谱数据，现场扫描即可获得土壤有机碳含量，省去野外采土和室内化学分析流程。

间接模型更准

利用微生物活性、土壤结构和团聚体等影响因素的可见光特征波段组合构建的间接模型，验证集精度（R_v²=0.74）高于直接模型（R_v²=0.69），误差也更低。

可见光就够用

最佳特征波长集中在可见光范围，不需要近红外或中红外波段，降低了对光谱仪波段覆盖的要求，便于用低成本设备实现快速监测。

应用场景

• 土壤有机碳监测：现场扫描替代实验室化验，快速获取农田有机碳含量。
• 农田土壤管理：辅助制定碳汇管理措施，评估保护性耕作固碳效果。
• 植物工厂养分监测：可见光特征波长方案可移植到养分快速检测设备中。
• 高光谱快速评估：仅用可见光波段即可高精度反演，降低设备成本。