土壤是成土母质在某一特定条件下，经过多种理化作用的持续影响下形成的。在这一过程中，母质与成土环境发生了物质、能量的交换，逐渐形成层次分明的土壤剖面。第四纪红土是我国热带、亚热带地区季风气候下的产物，其蕴藏了很多古土壤的特征，体现了诸多古气候变化的信息。红土中富含铁、铝、碳、氮、磷、氧等土壤主体元素。在土壤化学风化强度的指标中，游离铁作为其中重要一环，它直观显示着铁硅酸矿物在化学风化过程中铁的比例。因而研究土壤中游离铁分布特征及其含量具有重要意义。近年来，高光谱技术在土壤属性定量分析中获得了快速的发展，其快速、便捷、准确的预测能力使得运用土壤高光谱预测土壤属性信息受到了广泛的关注。近些年来，伴随着精准农业的快速发展，对各类模型模拟的精度要求也逐步提高，这些都对土壤数据的时效性和准确性提出了更高的要求。土壤高光谱技术由于其所具有的快速，精准的特性，为土壤数据库的建立提供了较好的支持和支撑。本文以高光谱技术为支撑，以宣城第四纪典型红土剖面为对象，分析了剖面土壤高光谱特征，并以剖面土壤游离铁为例，建立了光谱预测模型。剖面土壤采集深度为0-550cm，自上而下每10cm取一个土样，共采集了55个土样。实验室内对土样进行处理，测量土样光谱及游离铁含量，然后进行统计分析。　　本研究主要内容包括：⑴同一剖面不同土壤发生层的光谱反射率曲线在可见光-近红外波段（400-2300nm）范围内整体走势大致相同，400-800nm波段内反射率值迅速增加，呈现一个陡坡的形态，增长率在红波段（630-690nm）达到高峰；800nm之后光谱曲线变化比较平缓，呈平直型，最大反射率不超过50％。⑵对光谱数据进行了一阶、二阶、连续统去除等数据变换，增强了土壤光谱特征，凸显了光谱曲线的反射峰和吸收谷，有利于光谱特征波段的选取。其中游离铁含量与红土光谱反射率在存在着很好的相关性，探究红土光谱曲线特征，有利于对游离铁含量的预测。⑶在多元逐步线性回归模型中，经过数学变换的模型精度有了明显的提高，其中连续统去除和倒数的对数一阶建模效果较好；基于全谱波段构建的PLSR的模型精度明显高于基于特征波段构建的SMLR模型，其中倒数的对数一阶模型精度最高。⑷在三种模型中，支持向量机的模型效果最好，其中倒数的对数一阶的模型精度最高，有较好的预测能力。通过PLSR提取自变量和因变量的主成分后，大大缩短了计算时间，提高了模型的精度和稳定性，且建模精度和预测精度之间差距减小。