云南个旧矿区土壤锌污染遥感反演研究

土壤重金属锌污染作为现代工矿业发展的产物,已逐渐入侵到人类日常的生产和生活中,危害人们的身心健康。传统的重金属监测方法在面对大规模土壤环境监测时费时费力。遥感技术由于具有宏观、快速、高效的特点已成为新时代环境监测的重要工具。以云南个旧矿区为典型区,通过野外土壤样品采集、光谱与Zn元素测量,提出了乘积变换的波段变换方法以增强Zn元素与光谱敏感波段之间的相关性,应用其建立了Zn含量最优预测模型并基于ASTER影像开展了污染制图。研究表明:(1)Zn元素的最大相关波段是B515波段,该波段处于闪锌矿、红锌矿、菱锌矿等含锌矿物的吸收峰附近,是反演土壤锌元素的重要波段;(2)光谱乘积变换在突出Zn元素敏感波段的同时,最大程度地保留了土壤原有的敏感波段信息;(3)研究区土壤锌含量的高光谱反演模型中,偏最小二乘法建立的模型精度最高(建模精度R=0.90,验证精度R=0.70);(4)基于ASTER影像的反演结果表明了土壤Zn元素污染与矿业活动的显著相关性(制图验证精度R=0.694)。研究结果可以为遥感定量反演重金属含量,以及大规模的环境污染监测提供研究基础与技术支持。