基于不同光譜尺度的耕地土壤重金屬含量反演研究.pdf

1、目前耕地土壤重金屬污染監(jiān)測主要基于地面布點采樣的物理或化學分析測量的方法進行，這種離散性、瞬時性、局地性的監(jiān)測手段缺乏時空上的連續(xù)性，很難全面、動態(tài)的反演試驗區(qū)重金屬污染的總體狀況。隨著我國耕地土壤重金屬污染的不斷加劇，重金屬污染監(jiān)測急需從點至面、從靜態(tài)向動態(tài)、從瞬時向連續(xù)監(jiān)測發(fā)展，定量遙感技術(shù)的應(yīng)用正適應(yīng)這種發(fā)展的需求。
　　本文選擇株洲某工業(yè)區(qū)為試驗研究區(qū)，采集采樣點野外高光譜數(shù)據(jù)，測定對應(yīng)土壤重金屬含量，通過光譜分析技術(shù)和相

2、關(guān)分析相結(jié)合的方法提取與土壤中Cd、Pb、Zn、Cu、As相關(guān)的光譜敏感參數(shù)，以最小二乘擬合建立土壤重金屬高光譜反演模型；同時根據(jù)Landsat ETM+傳感器的光譜響應(yīng)函數(shù)，利用實測高光譜模擬多光譜數(shù)據(jù)與土壤重金屬進行定量反演研究，探討利用多光譜數(shù)據(jù)預測耕地土壤重金屬污染的可行性。
　　研究成果主要包括：1）株洲項目區(qū)耕地Cd、Pb、Zn、Cu、As等重金屬濃度均在中度污染以上，污染嚴重程度為：Cd>Pb>Zn>Cu>As，且C

3、d、Pb、Zn、Cu之間有較強的賦存關(guān)系；2）通過光譜分析，得出土壤波譜特征波段范圍主要為420～520nm、650～700nm、920～950nm；3)基于實測高光譜與模擬ETM+傳感器光譜反演的Cu含量模型基本一致，表明Cu具有較敏感的光譜特性，為其他無光譜特性的元素（如Cd、Zn等）反演奠定了基礎(chǔ)。4）實測高光譜數(shù)據(jù)模型比模擬ETM+多光譜數(shù)據(jù)模型的回歸相關(guān)系數(shù)、精度更高，表明適當?shù)墓庾V分辨率能夠提高土壤重金屬定量分析的精度和可靠