基于連續小波變換下的土壤有害元素砷含量估測

王雪梅，玉米提·買明，黃曉宇，李 銳，劉 東

1.新疆師范大學地理科學與旅游學院, 新疆 烏魯木齊 830054 2.新疆維吾爾自治區重點實驗室“新疆干旱區湖泊環境與資源實驗室”, 新疆 烏魯木齊 830054

引 言

隨著城市化進程的加劇，工業和生活污水的排放以及農藥等大量使用導致土壤重金屬污染日益嚴重[1]。近幾十年來，新疆石油化工產業和綠洲農業的快速發展，使得土壤中的鉻、汞、鉛、銅、鎘和砷等重金屬元素在土壤環境中普遍存在。渭干河—庫車河三角洲綠洲是新疆南疆重要的農業灌溉區和石油化工園區，土壤受到重金屬污染的風險較大。在自然界中，有害元素砷(As)常以離子形態存在于土壤溶液中，對動植物和人體健康危害極大，而以膠狀物質存在于土壤中的砷容易被植物吸收并經食物鏈最終到達人體，危害生命健康[2]。開展土壤重金屬As含量的檢測對防治土壤重金屬污染、保障人體健康，以及構建健康生態環境具有十分重要的現實意義[3]。

檢測土壤有害元素As的傳統方法主要采用分光光度法、化學分析法以及原子熒光光譜法等實驗手段進行，雖檢測精度高，但儀器設備和人力耗費大且不易推廣，隨著高光譜遙感技術的快速發展，為土壤有害元素砷的遙感估測提供了有力的技術手段[4]。土壤樣品的高光譜采集受眾多環境因素的影響，光譜數據中存在許多細節噪聲。研究最初嘗試對土壤原始光譜數據進行倒數、倒數對數以及一階微分和二階微分等多種數學變換處理，從而消除土壤樣品中的環境噪聲，增強土壤光譜數據中的有效信號[5-6]?！?br>