Progreso en la investigación de modelos de estimación de características espectrales visibles-infrarrojo de onda corta y propiedades físico-químicas del suelo en áreas mineras
Los múltiples problemas, como la destrucción de la estructura del suelo, la pérdida de nutrientes y la contaminación por metales pesados causados por la extracción de recursos, se han convertido en factores clave de la degradación ecológica en las áreas mineras, limitando gravemente la restauración de la vegetación y la reconstrucción de las funciones del ecosistema. En los últimos años, la tecnología de teledetección hiperespectral visible e infrarrojo de onda corta (VNIR-SWIR), debido a sus ventajas no destructivas, eficientes y de monitoreo continuo a gran escala, ha mostrado amplias perspectivas en el monitoreo de las características físico-químicas del suelo y el diagnóstico de problemas en áreas mineras. Este artículo expone sistemáticamente: (1) las características físicas y químicas y las reglas de respuesta espectral durante el proceso de formación y evolución del suelo en áreas mineras; (2) un resumen de los principios básicos y la aplicabilidad de los modelos empíricos, modelos físicos y modelos de aprendizaje automático comúnmente utilizados en la modelación espectral y la estimación cuantitativa; (3) una discusión enfocada en la aplicación de espectros de laboratorio, espectros de imágenes de drones y espectros satelitales en el monitoreo de las características de nutrientes del suelo como la materia orgánica total, el nitrógeno total y la contaminación de metales pesados en áreas mineras. Los estudios muestran que la tecnología hiperespectral VNIR-SWIR combinada con modelos de estimación cuantitativa ha logrado resultados significativos en la mejora de la precisión de la estimación de las características físico-químicas clave del suelo en las áreas mineras, pero aún enfrenta desafíos como la inestabilidad en la precisión, pobre adaptabilidad regional y capacidad insuficiente para el monitoreo dinámico. En el futuro, se debe fortalecer la investigación de los mecanismos de respuesta “suelo-espectro”, promover la integración de datos multisource, multiplataforma/escala y multitemporal, construir sistemas de modelado dinámico y desarrollar marcos generalizados de teledetección con capacidad de transferencia espacio-temporal, para proporcionar un soporte técnico sólido para la restauración precisa de tierras mineras y la reparación ecológica sostenible.
关键词
suelos mineros; teledetección hiperespectral; nutrientes del suelo; metales pesados en el suelo