關聯類標準化樣品特征波段的礦區土壤重金屬Pb高光譜反演

周 茉， 鄒 濱*， 涂宇龍， 夏吉品

1. 中南大學有色金屬成礦預測與地質環境監測教育部重點實驗室， 地球科學與信息物理學院， 湖南 長沙 410083 2. 中南大學地球科學與信息物理學院， 湖南 長沙 410083

引 言

礦產資源開發引起的土壤重金屬污染問題， 正嚴重威脅著礦區周邊自然生態環境的可持續發展和人體健康[1]。 鉛是重金屬污染的主要元素之一， 易蓄積在土壤中通過食物鏈進入人體對神經系統和造血系統產生危害， 也是我國“十三五”規劃中重金屬防治的重點關注染物之一[2]。 開展污染防控治理工作的首要前提是查明我國的土壤重金屬污染狀況。 傳統基于野外取樣的實驗室化學分析方法雖精度較高， 但耗時費力、 成本高昂， 無法實現污染的宏觀時空動態和周期性監測。 而高光譜遙感作為一種高效、 環境友好的探測手段， 能夠動態、 實時地獲取具有連續波段和高光譜分辨率的地物反射光譜曲線， 為實現連續時空、 大范圍的土壤重金屬污染監測提供了可靠的技術手段[3]。

目前利用高光譜技術對土壤重金屬含量展開研究已取得了一定成果， 國內外學者通過篩選出土壤重金屬的特征光譜波段， 建立經驗統計意義上的定量反演模型， 證實了礦區土壤中多種重金屬含量與土壤光譜的響應關系： 如Liu等[4]使用不同預處理方法反演土壤Pb含量， 證實基于室內外高光譜反演重金屬的可行性； 江振藍等[5]考慮土壤空間異質性， 基于GWR建立Cr， Cu， Zn和Pb四種金屬光譜預測模型；……