氧化铁是土壤中含铁矿物的主体,其聚积和迁移活动能够反映成土过程和成土环境,是指示土壤发育和土壤分类的指标之一。传统的土壤氧化铁测定方法存在过程复杂、周期长、成本高,难以及时获取数据等问题。随着高光谱遥感技术的蓬勃发展,可实现快速、经济、无破坏性地获取土壤组分信息,为土壤铁氧化物的鉴定和定量提供了新的科学途径,对于认识土壤性质、推动数值土壤分类有着重要的意义。本文以湖南省浏阳市大围山为研究区,采集了花岗岩发育的山地红壤、山地黄红壤、山地黄壤、山地黄棕壤土壤样品,测定了土壤全铁、游离铁、无定形铁、主要氧化铁矿物（针铁矿、赤铁矿）含量。在通过SOC710成像高光谱仪采集土壤室内高光谱数据的基础上,采用Savitzky-Golay卷积平滑、倒数变换、对数变换、平方根变换、微分变换和去包络线等光谱处理方法和相关系数法,明确了土壤全铁、主要氧化铁矿物（针铁矿、赤铁矿）的光谱曲线特征和特征波段,并分别基于一元回归、多元回归和偏最小二乘回归三种建模方法构建了特定区域山地红黄壤氧化铁高光谱定量反演模型。主要结论如下:（1）土壤氧化铁的形态与含量垂直演变特征研究区土壤样品具有铁质特性,土壤有机质含量的增加有助于无定形铁的富集,土壤酸性增强则促进了游离铁形成。随海拔高度的增加,水热条件逐渐减弱,土壤发育程度降低,土壤的全铁含量和游离氧化铁含量极显著减少（P<0.001）,无定形铁含量极显著增加（P<0.001）;铁游离度降低,铁活化度升高,且均达到极显著水平（P<0.001）;针铁矿和赤铁矿含量均为显著降低趋势（P<0.05）。赤铁矿和针铁矿的相对含量的变化,既与土壤红黄色调变化相对应,也反映了土壤环境湿度的差异。（2）土壤全铁、针铁矿和赤铁矿含量的光谱特征波段土壤光谱曲线整体呈陡坎型,全铁、针铁矿与赤铁矿的光谱在400～600nm波段光谱存在明显差异。微分变换和去包络线处理可有效增强相关系数。其中,去包络线处理最适合增强土壤全铁含量与反射率的相关系数,二阶微分和对数一阶微分变换增强针铁矿、赤铁矿含量与反射率相关系数的效果最佳。土壤全铁的特征波段主要位于427 nm、518 nm、523 nm、559 nm、565 nm和570 nm,针铁矿的光谱特征波段为508 nm、617 nm、977 nm和1011nm,赤铁矿的光谱特征波段为442 nm、447 nm、580 nm。（3）土壤全铁、针铁矿和赤铁矿含量的高光谱反演模型偏最小二乘回归分析是较为适宜反演土壤氧化铁含量的高光谱建模方法。土壤全铁含量的最佳高光谱反演模型是反射率去包络线处理并基于全波段构建的偏最小二乘回归模型,该模型的建模R2为0.9359,RMSE为3.42 g/kg,预测R2达到0.9818,RMSE为3.16 g/kg,RPD为4.2352;土壤针铁矿含量反演效果最佳的高光谱模型是反射率二阶微分处理并基于全波段构建的偏最小二乘回归模型,该模型建模R2为0.9184,RMSE为0.67%,RPD为3.13,预测R2达到0.9011,RMSE为1.00%;反射率对数的一阶微分并基于全波段构建的偏最小二乘回归模型则是反演土壤赤铁矿含量的最佳高光谱模型,该模型的建模R2为0.8247,RMSE为0.33%,预测R2为0.6952,RMSE为1.00%。（4）土壤全铁、针铁矿和赤铁矿含量的高光谱反演技术流程从土壤氧化铁含量无损、快速监测的需求出发,形成了土壤全铁、针铁矿和赤铁矿含量的高光谱反演技术流程,即先对土壤反射率分别进行去包络线处理、二阶微分变换、对数一阶微分变换,然后按照0.75:0.25比例划分样品集与验证集,最后基于全波段构建偏最小二乘回归反演模型。本文分析了红黄壤区山地土壤氧化铁的垂直演变特征,明确了土壤全铁和主要氧化铁矿物（针铁矿、赤铁矿）的光谱特性和高光谱反演模型,优选提出了土壤氧化铁含量快速、无损反演的技术流程,为深入挖掘高光谱遥感技术在土壤氧化铁含量上的反演潜力、推动红黄壤区数值土壤分类提供了理论基础与科学依据。