中文摘要：

在中国天津市选择与土壤重金属和营养元素相关的两组对比研究区，首先依据野外实测光谱，建立基本光谱谱型和变异光谱谱型，在比较研究的基础上，分析光谱谱型矿物和元素的相态组合关系，精细分解特征吸收带及其组合特征，以典型样品实测数据为基础，建立定性半定量探测重金属和营养元素的综合评价模型，为地球化学遥感机理研究打下理论基础。

结论摘要：

利用天津地区的土壤室内反射光谱研究了土壤中氮（N）磷（P）钾（K）营养元素和镉（Cd）铅（Pb）汞（Hg）重金属元素含量与可见光/近红外光谱之间的关系。从数据的获取与预处理、土壤的光谱特征参数提取与特征分析，进行了土壤光谱参数与特定的营养元素和重金属含量之间的相关性研究。着重运用了逐步多元回归和偏最小二乘回归方法，分别将N、P、K和Cd、Pb、Hg元素含量与不同光谱指标（反射率、一阶导数、倒数之对数、波段深度、波深规一化波段深度以及面积规一化波段深度）之间的关系建立了经验模型，并对回归模型进行验证，比较了两种回归方法及不同光谱指标对营养元素和重金属元素含量回归分析的优劣，得出了（1）土壤反射光谱与营养元素含量间存在良好的相关性，提出了利用反射率和倒数之对数得到回归方程对于N、P、K三种元素的反演结果比较好；（2）土壤反射光谱与Cd、Pb、Hg三种重金属元素之间，不同的光谱指标相关性有好有差，结果表明倒数之对数是估算土壤重金属元素较为理想的光谱指标；这其中因重金属元素含量相对营养元素含量低，为此又通过土壤中重金属元素各形态分析，深入了解了土壤中重金属元素含量受制于有机质和粘土矿物含量。