1.课题来源与背景。 课题来源：广东省典型土壤光谱实证数据库野外调查（项目编号：2018B030320003）属于科技基础条件建设领域类别，由“公益研究与能力建设”专项资金（共计100万元）支持。 课题背景： （1）由来 近年来,测土配方施肥、土壤污染调查及治理等工作都需要土壤信息支撑开展。为满足精细农业以及相关土壤工作的的发展要求，人们对土壤分类和土壤属性提出了快速定量化的要求。目前全球包括我国土壤光谱的获取主要是通过卫星和室内测量，卫星遥感影像获取快速高效，但需要与野外实地测量验证才能取得较好的效果。 （2）意义 本项目有利于广东省各项土壤工作的快速开展，帮助相关工作部门快速了解土壤信息并为其提供智能决策的支撑材料。建好数据库后，通过开放接口开放数据，为世界土壤光谱增添新的内容，同时打破以往农业科研针对公众服务较少的弊端，接受媒体以及各种信息平台的利用，为其提供报道最真实的资料，以期让农民了解土壤最新的科研手段。甚至未来还可以实现全民参与，共同构建土壤光谱数据真正的大数据时代。还可为相关学者提供研究广东省典型土壤的数据源，推动广东省土壤方面的科研发展。 （3）环境 在学术界是首次-野外土壤光谱实测；增加中国乃至世界典型土壤光谱数据-广东省土壤类型独特；推动广东典型土壤的光谱研究意义重大-为广东省土壤光谱研究提供数据源。 （4）前人研究成果 2008年开始Raphael 等牵头的全球土壤数据建设和应用研究工作，目前已收集了90 个国家16000 个土样的光谱数据和相应的理化性质数据，试图通过全球大样本光谱数据的比较分析，建立适用于不同类型的土壤光谱分类方法或理化特性光谱预测模型。在土壤理化特性光谱预测模型方面，Kemper 等利用土壤反射光谱反演了Aznalcollar 矿区土壤As、Hg、Pb 以及Fe 元素的含量。在土壤分类方面，王人潮等测定了浙江省红壤、黄壤、水稻土和岩性土等四个土类的19 个土壤剖面，60 个土壤样品的光谱反射曲线，应用模糊数学方法对土壤光谱分类，与现行土壤分类具有70%以上的符合率，且不符合部分多数在土壤分类中存在争议或不合理的。 （5）状态 考虑到人类对土壤信息定量化速度，精度以及现实意义的要求，土壤反射光谱凭借其独特的优势，必然成为土壤信息定量研究的主要手段。由于地物光谱是通过光线反射反应测量物体的特征，虽然野外实证测量会存在噪声干扰，但是依赖数学方法能够将噪声影响降至最低，直至忽略。 （6）课题研究前具备的条件 科学考察方面：先后完成了广东山区土壤、珠江三角洲土壤、全省第二次土壤普查的调查与研究工作。出版了《广东省土种志》、《珠江三角洲土壤》、《广东土壤》、《广东山区土壤》、《广东省土壤资源及作物适宜性图谱研究》等资料性专著和《广东省韶关市综合科学考察报告集》等科学考察报告。 土壤光谱方面：完成了华南地区典型土壤类型室内光谱测量、预处理等相关工作。 数据库建立方面：拥有遥感、GIS及计算机网络和设施等软硬件设备，具备项目实施的软硬件条件。在土壤资源数据库管理和共享平台方面开展了“广东省典型土壤标本剖面标本数据库与共享平台建设”、“广东省数字土壤”等。 前期研究取得的进展和阶段性成果：论文《亚热带典型区域水稻土氧化铁高光谱反演-以珠江三角洲为例》；平台建设“广东省典型土壤标本剖面标本数据库与共享平台建设”“广东省土壤类型自动分类研究”等 知识产权情况：近5年获得计算机软件著作权登记10项；近3年直接相关的省级科研项目3项。

    2.技术原理及性能指标： ①多光谱无人机 ADC Micro Tetracam Ultra-light 90 Gram. 该相机由美国Tetracam 公司生产，被广泛应用于农业生产和农业生态学研究，重量仅仅90g, 几乎适用于所有无人机机型（固定翼和旋翼飞机）。通过自带的pixelWrench 软件，能提取NDVI 等植被指数。该相机包含了相当于卫星的TM2， TM3， TM4 4 个波段。它的图像格式能批量转为几乎所有拼图软件都能处理和兼容的Tif 格式。 ②手持光谱仪 ASD HH2 地物光谱仪，可独机工作也可电脑联机工作；光谱范围325-1075nm，采样间隔1.4nm，光谱分辨率小于3nm@700nm。在植物生理学，土壤与农作物，一类二类水体以及其他可见光领域均有研究。

    3.技术的创造性与先进性： 由于各地土壤类型各异，到目前为止仅该项目系统的收集了广东省不同区域不同土壤类型以及大样本的数据来解释土壤光谱预测建模的潜力。

    4.技术的成熟程度，适用范围和安全性： 土壤光谱的测定方法和技术路线已经较为成熟，适用于土壤成分定量反演、土壤类别划分数字土壤制图等领域。地物光谱仪还具有便携性，一个人便可以进行操作测量，而且测量速度快，测得的光谱波段范围广，连续性强，测量时不会对土体造成任何破坏等优点，是目前土壤研究普遍采用的仪器设备。

    5.应用情况及存在的问题： 野外工作存在多种变化因素影响测量工作的进行。如天气因素、测量点位不符合要求、点与点之间的路线受阻等突发状况较多。 野外光谱测量过程中裸地较少，基本都有植被覆盖，土壤中可能存在作物残留根系､未完全风化的母岩以及其他杂物，光谱测量时可能会出现异物同谱的现象，另外实时气象因子的改变也会对光谱数据产生影响。

    6.历年获奖情况： 无。