تقدم أبحاث خصائص الطيف القابل للرؤية و الأشعة تحت الحمراء القصيرة والتقدير الفيزيائي والكيميائي لتربة المناطق المناجمية

PENG Sihan ,  

BAO Nisha ,  

ZHANG Fan ,  

LIANG Yusheng ,  

HU Zhenqi ,  

摘要

تسببت مشاكل متعددة مثل تدمير هيكل التربة، فقدان العناصر الغذائية، وتلوث المعادن الثقيلة الناجمة عن استخراج الموارد في أن تصبح العوامل الحاسمة لتدهور النظام البيئي في المناطق المناجمية، مما يعوق بشكل خطير استعادة الغطاء النباتي وإعادة بناء وظائف النظام البيئي. في السنوات الأخيرة، أظهرت تقنية الاستشعار عن بعد الطيفي الفائق المدى المرئي – الأشعة تحت الحمراء القصيرة (VNIR-SWIR) آفاقًا واسعة في مراقبة الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة وتشخيص المشكلات في مناطق المناجم نظراً لميزاتها غير التدميرية، والكفاءة العالية، وقدرتها على المراقبة المستمرة على نطاق واسع. تشرح هذه الورقة بشكل منهجي: (1) الخصائص الفيزيائية والكيميائية وعلاقات الاستجابة الطيفية خلال تطور تكون التربة في المناطق المناجمية؛ (2) مراجعة المبادئ الأساسية وقابلية تطبيق النماذج التجريبية، النماذج الفيزيائية، ونماذج التعلم الآلي المستخدمة في النمذجة الطيفية والتقدير الكمي؛ (3) مناقشة خاصة لتطبيقات الأطياف المختبرية، الأطياف الجوية بدون طيار، والأطياف الفضائية في مراقبة مكونات التربة مثل المادة العضوية الكلية، النيتروجين الكلي، والعناصر المعدنية الثقيلة الملوثة في مناطق المناجم. تشير الدراسة إلى أن تقنية VNIR-SWIR مع نماذج التقدير الكمي قد حققت نتائج ملحوظة في تحسين دقة تقدير الخصائص الفيزيائية والكيميائية الحرجة للتربة في المناطق المناجمية، لكنها ما زالت تواجه تحديات مثل عدم استقرار الدقة، ضعف التكيف الإقليمي، ونقص في القدرة على المراقبة الديناميكية. يجب على المستقبل تعزيز الفهم الميكانيكي لآليات الاستجابة بين التربة والطيف، ودفع اندماج البيانات متعددة المصادر، المنصات/المقاييس، والفترات الزمنية، وبناء أنظمة نمذجة ديناميكية لتطوير إطار تقدير عن بعد عام يمتلك قدرة انتقال زمنية ومكانية، ما يوفر دعماً فنياً قوياً لاستصلاح الأراضي الدقيقة والإصلاح المستدام للنظام البيئي في المناطق المناجمية.

关键词

تربة المناطق المناجمية; الاستشعار الطيفي عالي الدقة; مغذيات التربة; معادن ثقيلة في التربة

阅读全文