高光谱遥感技术已成为当前遥感领域的前沿技术, 因其高分辨率的特点, 可利用地物反射光谱特征定量反演地物的物理化学性质。 目前土壤环境质量愈来愈受到关注, 土壤重金属含量与土壤环境质量安全密切相关, 以往土壤高光谱遥感技术研究多注重于土壤有机成分如土壤碳氮的光谱反演模型, 对土壤重金属含量的高光谱反演研究普遍较少。 土壤重金属污染已经成为影响土壤质量安全的关键因素, 对土壤重金属尤其是污染元素普查是当务之急。 传统土壤重金属的测试方法要求条件较高, 测试周期较长, 试图建立土壤高光谱与土壤铬元素（ICP-MS测定）含量之间的定量预测模型, 以实现土壤铬元素的快速准确预测。 采集福州市土壤样品135个, 对土壤样品在350～2 500 nm的光谱反射率进行倒数、 对数、 微分等六种变换, 筛选出对土壤总铬含量敏感的光谱波段, 最后获得福州土壤铬元素高光谱反演优化模型。 研究结果表明: 亚热带红壤总铬的敏感光谱波段为: 可见光520～530 nm和近红外1 440～1 450, 2 010～2 020, 2 230～2 240 nm; 亚热带地区土壤总铬—高光谱反演的优化模型为: y=120.768e-7.037x（相关系数R为0.568, 均方根误差为0.619 μg·g-1, 检验相关系数R为0.484, 均方根误差为1.426 μg·g-1）, 该模型可以用于福州地区土壤全铬的光谱快速监测。

利用高光谱遥感技术反演土壤性质已经成为土壤学和遥感科学研究领域的新手段, 特别对土壤化学元素含量的高光谱反演, 已成为土壤元素快速监测方法的的研究热点。 以往研究往往关注不同类型土壤的化学元素光谱响应特征模型, 以试图找到普适性的元素-光谱反演模型。 由于成土因素的复杂性, 土壤类型及其化学元素分布具有明显的空间异质性特征, 宏观尺度上的土壤-光谱统计反演模型客观上具有较大的不确定性。 若范围缩小到同一个气候带, 土壤生物地球化学反应过程较相似, 土壤化学元素-光谱反演模型的不确定性相对较小。 以福州市为研究区, 采集福州市典型红壤样品135个, 研究土壤全氮含量的高光谱响应特征, 对土壤样品在350～2 500 nm的光谱反射率分别进行倒数对数、 微分等五种变换, 分析变换后的光谱信息与土壤总氮含量的相关性, 筛选出强相关敏感波段, 通过设计不同的建模和验证样品比例, 用逐步多元线性回归获得福州土壤的氮元素高光谱反演优化模型。 结果表明: 亚热带红壤全氮的敏感光谱波段为: 可见光634～688 nm和红外872, 873, 1 414和1 415 nm; 亚热带沿海地区土壤全氮—高光谱反演的优化模型为: Y=5.384X664-1.039（决定系数R2为0.616, 均方根误差为0.422 mg·g-1, 检验R2为0.608, 均方根误差为0.546 mg·g-1）, 该模型可以用于福州地区土壤全氮的光谱快速监测。