Avanços na pesquisa de modelos de estimativa de características espectrais visíveis-infravermelho de ondas curtas e propriedades físico-químicas do solo em áreas mineradoras
Problemas múltiplos como a destruição da estrutura do solo, perda de nutrientes e poluição por metais pesados causados pela extração de recursos tornaram-se fatores críticos na degradação ecológica em áreas de mineração, limitando severamente a recuperação da vegetação e a reconstrução das funções do ecossistema. Nos últimos anos, a tecnologia de sensoriamento remoto hiperespectral no visível e infravermelho de ondas curtas (VNIR-SWIR), devido às suas vantagens de monitoramento não destrutivo, eficiente e contínuo em grande escala, tem mostrado amplas perspectivas na monitoração das características físico-químicas do solo e no diagnóstico de problemas em áreas mineradoras. Este artigo expõe sistematicamente: (1) as características físicas e químicas e as regras de resposta espectral no processo de formação e evolução do solo em áreas mineradoras; (2) uma revisão dos princípios básicos e da aplicabilidade dos modelos empíricos, modelos físicos e modelos de aprendizado de máquina comumente usados na modelagem espectral e estimativa quantitativa; (3) uma discussão focalizada nas aplicações de espectros laboratoriais, imagem espectral por drones e espectros de satélites no monitoramento das características nutritivas do solo, como matéria orgânica total, nitrogênio total e poluição por metais pesados em áreas mineradoras. A pesquisa mostra que a tecnologia hiperespectral VNIR-SWIR combinada com modelos de estimativa quantitativa tem alcançado efeitos notáveis na melhoria da precisão da estimativa das principais características físico-químicas do solo em áreas mineradoras, mas ainda enfrenta desafios como instabilidade da precisão, baixa adaptabilidade regional e capacidade insuficiente de monitoramento dinâmico. Futuramente, deve-se fortalecer a pesquisa dos mecanismos de resposta “solo–espectro”, promover a integração de dados multifuente, multiplataforma/escala e multitemporal, construir sistemas de modelagem dinâmicos e desenvolver estruturas genéricas de sensoriamento remoto com capacidade de transferência espaço-temporal, para fornecer suporte técnico sólido para a recuperação precisa das terras mineradoras e a reparação ecológica sustentável.
关键词
solos de áreas mineradoras; sensoriamento remoto hiperespectral; nutrientes do solo; metais pesados no solo