銅污染植被指數的玉米葉片污染程度探測模型

程 鳳，楊可明，崔 穎，陸天宇，陳立帆，榮坤鵬

中國礦業大學(北京)煤炭資源與安全開采國家重點實驗室，北京 100083

引 言

近年來，隨著礦山開采、工業廢水排放及污水灌溉、農藥化肥不合理使用等問題的出現，大量重金屬進入到土壤環境中。由于重金屬污染具有波及范圍廣、隱蔽性強和難降解等特點，已成為國際環境污染治理的研究熱點[1-3]。據2014年發布的“全國土壤污染調查報告”，全國土壤污染物總超標率達16%。銅、鎘、汞等重金屬污染點位超標率分別達2.1%，7.0%和1.6%。重金屬不僅會引起土壤生態環境的改變，還會在農作物中累積，并且會影響植物葉片葉綠素含量變化、阻礙光合產物的傳輸、抑制植物根系生長，進而影響到農作物產品質量及農田生態系統的穩定，最終嚴重威脅到人類生命健康[4-5]，因此對于農田生態系統土壤及農作物重金屬污染監測尤為重要。傳統的重金屬污染監測方法存在成本高、過程繁瑣，不適于大范圍應用等缺陷，而高光譜遙感具有信息量大、可進行快速無損、自動且大范圍監測地表等優勢，已在農業生態環境監測等方面得到廣泛應用。

在利用高光譜遙感監測植被生化特性參量等方面，常以具備光學特性的植被指數或經模型算法處理的光譜作為媒介來反映植物的生化參量及生長狀態。國內外已有眾多專家學者通過常規植被指數以及算法模型等方式來反映受重金屬污染植物的生理狀態。Hede[6]等通過綠波短波紅外植……