基于测绘无人机的土壤有机污染远程检测技术研究

陈静 王卫民

摘要：由于污染防治策略的制定需要建立在污染种类、含量已知的前提下，故提出基于测绘无人机的土壤有机污染远程检测技术研究。搭建土壤有机污染远程检测框架；采用测绘无人机搭载XRF光谱分析仪采集土壤光谱数据；通过小波变换算法与惩罚最小二乘算法提取土壤光谱数据特征，识别待检测土壤中合有的有机污染物质并计算其含量，实现土壤有机污染的远程检测。实验数据显示：应用所提技术后，有机污染物质识别错误比例最小值为0.56%，三氯乙醛含量检测结果与实际检测结果误差为0%，充分证实了所提技术具备更好的应用性能。

关键词：XRF光谱分析仪；土壤环境；污染远程检测；测绘无人机；有机污染物

中图分类号：X833 文献标志码：B

前言

土壤是人类生存的必要物质基础，也是人类生产与生活的基本保证。随着经济水平的飞速发展，土壤污染问题逐渐严重，尤其是土壤有机污染，会威胁到植物的生长质量与速度。在生物富集作用下，土壤中的部分有机污染物质还会通过生物链进人人体，影响人类的身体健康。土壤有机污染主要分为易分解类和难分解类两大类，一般情况下，有机污染物能够通过微生物转化为无害物质，但是仍然存在部分未转化有机污染物，会降低农作物的产量，并残留在植物中，通过生物链进行污染传播。

为了提升农作物的产量，农药化肥被大量使用，致使土壤有机污染程度逐渐加重。要想制定出精准的土壤有机污染防治策略，需要对土壤有机污染进行准确检测。常规检测技术成本较高、检测周期较长，且较易对土壤产生二次污染，已经难以满足现今土壤有机污染的防治需求，故基于测绘无人机对土壤有机污染远程检测技术研究。采用测绘无人机搭载XRF光谱分析仪，结合多种传感设备，通过光谱数据的获取及其处理，实现土壤有机污染的远程检测，为土壤有机污染防治策略制定提供支撑，也为农作物、人类身体安全提供有效保障。