金属矿山 ›› 2026, Vol. 55 ›› Issue (8): 259-.
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霍可欣1 罗佳音1 王 议2 潘 伟3 包妮沙1
HUO Kexin1 LUO Jiayin1 WANG Yi2 PAN Wei3 BAO Nisha1
摘要: 高光谱技术具备稀土矿区土壤重金属元素反演潜力,但稀土元素(La、Ce)与重金属(Cu、Pb)在土壤组 分中存在复杂的竞争性吸附,导致光谱响应特征出现叠加与遮蔽,限制了反演精度。针对这一问题,以我国赣南地区 典型稀土矿区为研究区,采集153个土壤样本,在深入挖掘稀土元素与重金属之间光谱竞争关系的基础上,利用Lot ka-Volterra模型定量表征元素间的竞争强度,并据此提出一种融合土壤重金属间光谱竞争性机制的多目标高光谱波 段选择方法,实现对重金属元素光谱特征波段的有效筛选与比值构建。同时,进一步引入地形因子(如高程、坡度、曲 率等)与采矿因子(样点至沉淀池距离),采用XGBoost模型建立高光谱定量反演模型。结果表明,Cu-La-Ce与Pb之 间存在显著竞争性吸附作用(p<0.01),基于竞争关系构建的特征指数与土壤重金属含量的相关性最大值显著提升 (Cu:0.32→0.70,Pb:0.33→0.49)。在引入地形与采矿因子后,模型精度进一步提高,全变量模型验证集R2达0.89 (Cu)和0.78(Pb),较仅使用波段比特征的子模型分别提升14.3%和6.5%。本研究为稀土矿区重金属污染的高光谱 监测提供了新思路。
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