高光谱遥感技术在土壤重金属含量测定领域的应用与发展

相较传统的土壤重金属含量测定方法,利用高光谱遥感技术对土壤重金属含量进行反演推算更为方便快捷,且能进行大范围的原位监测,表现出了极大的优势。本文旨在针对已有的土壤重金属含量测定领域高光谱遥感技术应用的相关研究进行综述,阐述高光谱遥感的技术原理及高光谱遥感技术在土壤重金属测定领域的应用与发展,宏观层面把握该领域的研究动向与热点。本文总结了土壤中部分重金属元素的光谱响应特征波段及与重金属元素高度相关的土壤组分,从近地传感高光谱、高空高光谱遥感、低空高光谱遥感3种技术角度切入,论述了高光谱遥感技术应用于土壤重金属测定的技术特征及发展历程,并展望了高光谱遥感技术的未来发展方向及其在土壤重金属测定领域的发展趋势。

基于星地传感技术的土壤盐渍化监测进展与展望

土壤盐渍化是全球面临的土壤退化和环境恶化的共性问题。近地传感、卫星遥感与机载遥感等星地传感技术的蓬勃发展使得高效且准确的土壤盐分周期监测成为可能,并为土壤盐渍化研究提供了坚实技术支撑。本文针对土壤盐渍化星地传感监测的发展进程,以“数据—方法—应用”为脉络,详细分析梳理了土壤盐渍化监测的原理、主要数据源及主流方法;随后归纳总结当前技术体系的发展现状和监测数据、监测方法及尺度效应等局限性;最后针对基于星地传感技术的土壤盐渍化监测研究的进一步发展提出了展望和设想,明确了多源星地数据融合的次生土壤盐渍化监测;依托多平台开展土壤盐渍化的多尺度协同监测;借助学科交叉加深土壤盐渍化的探测深度;以及基于云计算的土壤盐渍化共享数据集与平台开发等未来需要重点关注的研究方向。

土壤星地传感技术现状与发展趋势

土壤作为自然地理学的重要研究对象之一,是联系大气、水、生物等其它地理要素的重要枢纽,其信息的快速准确获取研究对现代地理学的发展具有重要意义。本文重点介绍卫星、航空、无人机和地面不同平台搭载的不同类型传感器的探测原理;总结国内外基于星地传感技术的土壤信息快速获取方法及其在土壤属性预测和制图中的应用;阐述现代土壤信息获取在土壤地理学中的应用情况;展望当前土壤星地传感器技术的发展趋势。

基于成像光谱技术预测氮素在土壤剖面中的垂直分布

可见一近红外（vis—NIR）高光谱成像技术应用于土壤科学是当前数字土壤研究的新方向。本研究考察了该技术预测土壤剖面氮素垂直分布的可行性。深达1m的土壤整段剖面（1000mm×170mm×65mE）采自湖北崇阳县，成像光谱仪配备了25μm狭缝，视场角13．1°的35rftm焦距镜头和1004×1002像素的面阵CCD，拍摄得到剖面vis—NIR高光谱影像（400—1000nm共753个波段）。对获取的影像先通过几何校正解决影像形变问题，再采用监督分类方法识别提取有效土壤像素，剔除阴影裂缝等无效像素。最后利用室内土样vis—NIR反射光谱建立的土壤全氮校正模型，对3个土壤整段剖面的高光谱影像数据进行全氮（TN）预测制图。结果表明，vis—NIR成像光谱技术对土壤整段剖面TN含量预测效果达到甚至优于经标准制样处理后所建模型精度。但存在纵向局限性，其良好地还原了浅层土壤氮素的分布规律，0，600mm为较佳预测深度。