土壤鹽漬化是鹽分(以溶解性鹽分為主)在土壤中不斷累積的過程，常見于我國(guó)干旱半干旱和海涂區(qū)。鹽分累積通常伴隨水分運(yùn)移同步發(fā)生，與土壤鹽漬化相關(guān)的水鹽運(yùn)移過程包括海水洪泛、海水滲漏和地下水補(bǔ)給等。在干旱半干旱區(qū)，不合理的灌溉措施導(dǎo)致地下水水位抬升，進(jìn)一步導(dǎo)致土壤次生鹽漬化。當(dāng)土壤中的鹽分達(dá)到較高的濃度時(shí)，則對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成負(fù)面影響。

自上世紀(jì)70年代以來，在地面采樣數(shù)據(jù)的支持下，衛(wèi)星遙感技術(shù)為長(zhǎng)時(shí)間序列土壤鹽分分級(jí)制圖、定量反演和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供了全新的手段。在漢斯出版社《土壤科學(xué)》期刊中，有論文以可見光近紅外遙感為主，兼顧熱紅外和微波遙感，重點(diǎn)介紹我國(guó)典型土壤鹽漬化區(qū)域遙感土壤鹽分的主要方法，提出遙感土壤鹽分的發(fā)展方向。

遙感反演的基礎(chǔ)是電磁波與介質(zhì)之間的相互作用。用于土壤鹽分遙感反演的電磁波譜以可見光近紅外波段為主，近年來，熱紅外和微波波段也被用于土壤鹽分反演。在可見光近紅外波段，土壤鹽分存在若干特征吸收區(qū)域，在連續(xù)光譜上表現(xiàn)為顯著的吸收峰。研究發(fā)現(xiàn)，鹽漬化土壤的發(fā)射率隨含鹽量的變化而變化，當(dāng)土壤鹽分增加時(shí)，發(fā)射率隨之增大。發(fā)射率增加意味著反射率降低，在可見光近紅外和熱紅外波段，土壤鹽分均與反射率成反比關(guān)系。

可見光近紅外遙感是土壤鹽分反演的主要手段?？梢姽饨t外遙感影像具有“所見即所得”的特點(diǎn)。最初的土壤鹽漬化研究以目視解譯為主，通過圖像變換、三波段彩色合成等方案突出鹽漬化土壤，結(jié)合野外經(jīng)驗(yàn)區(qū)分鹽漬化和非鹽漬化土壤。隨后，最大似然分類、光譜角制圖、支持向量機(jī)、決策樹分類等監(jiān)督分類算法廣泛應(yīng)用于區(qū)分非鹽漬土、輕度、中度和重度鹽漬化土壤。

與多光譜遙感相比，高光譜遙感具有更高的光譜分辨率，更窄的光譜波段，對(duì)應(yīng)海量的數(shù)據(jù)和更精細(xì)的地物光譜特征。指標(biāo)法和統(tǒng)計(jì)回歸是高光譜遙感土壤鹽分的主要方法。高光譜數(shù)據(jù)能夠揭示眾多與土壤鹽分成份相關(guān)的吸收峰。

自上世紀(jì)80年代以來，衛(wèi)星遙感(以可見光近紅外遙感為主)在土壤鹽分反演中扮演了重要的角色，區(qū)域土壤鹽分制圖取得了豐碩的成果。與此同時(shí)，實(shí)時(shí)高精度、歷史長(zhǎng)時(shí)間序列的土壤鹽分?jǐn)?shù)據(jù)獲取仍存在一系列亟待解決的問題。隨著遙感技術(shù)和計(jì)算機(jī)建模技術(shù)的發(fā)展，未來土壤鹽分遙感存在如下發(fā)展方向：無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，微波遙感土壤鹽分，土壤剖面鹽分估算，長(zhǎng)時(shí)間序列土壤鹽分反演。

在氣候變化和人類活動(dòng)的影響下，土壤鹽漬化和次生鹽漬化已經(jīng)成為全球土壤退化的主要形式?；谶b感技術(shù)追蹤土壤鹽漬化的歷史變化、提前預(yù)警土壤鹽漬化的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于土壤鹽漬化防治具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

自上世紀(jì)70年代以來，以Landsat和Hyperion為代表的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)在土壤鹽漬化分級(jí)分類、定量反演和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面發(fā)揮了重要作用。在定量反演方面，發(fā)展了指數(shù)法、特征空間法、統(tǒng)計(jì)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)等方法，大大提高了土壤鹽漬化制圖的精度。未來可借助無人機(jī)遙感、微波遙感等手段提高土壤鹽分反演的精度和頻率，借助土壤水動(dòng)力模型提高土壤剖面鹽分的估算精度，基于歷史遙感數(shù)據(jù)開展長(zhǎng)時(shí)間序列土壤鹽分的反演和土壤鹽分變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究。

文章來源：https:///10.12677/HJSS.2020.84029