高 鹏， 杨可明*， 荣坤鹏， 程 凤， 李 燕， 王思佳

1. 煤炭资源与安全开采国家重点实验室， 中国矿业大学(北京)， 北京 100083 2. 北京师范大学地理科学学部， 北京 100875

引 言

近年来， 我国农田土壤重金属污染形势严峻， 污染面积逐渐增大， 污染程度不断提高[1]。 工业生产排放、 污水灌溉、 矿产资源开采、 农药化肥使用和大气沉降等是我国农田土壤重金属污染的主要来源[2]。 土壤中的重金属富集后不易分解， 当其积累到一定程度后会污染农作物， 破坏农作物细胞结构， 影响农作物生长发育， 降低农产品质量， 进而通过食物链进入人体， 危害人体健康[3]。 因此， 快速有效地监测重金属污染成为研究焦点。 传统的监测方法步骤繁琐， 耗时费力， 具有一定的破坏性， 而高光谱遥感具有光谱分辨率高， 波段多， 图谱合一的优点， 为实时高效监测重金属污染提供了可能[4]。

目前， 国内外学者对利用高光谱遥感监测重金属污染进行了研究。 郭辉[5]等基于一阶微分与谐波分析， 构建光谱微分差信息熵与谐波振幅诊断玉米铜铅污染程度； Dunagan[6]等认为“红边”位置和比值植被指数能够较好的判别菠菜叶片汞污染程度； Hede[7]等构建绿波短波红外指数探测植被重金属污染程度， 发现该指数监测结果优于归一化植被指数； 杨可明[8]等基于高阶谱和灰度共生矩阵有效地区分铜、 铅胁迫下的玉米叶片光谱， 并判别玉米叶片铜、 铅污染程度。 尽管利用高光谱遥感监测作物重金属污染已取得一些成果， 但对不同生长时期玉米重金属污染诊断的研究较少。……