土壤盐碱化已经成为全世界共同面临的生态环境问题,尤其在干旱、半干旱地区,严重威胁着当地社会、经济和生态环境的可持续发展。宁夏银北地区分布有大面积盐碱化土壤。利用多源遥感准确掌握该地区盐碱化土壤的分布、面积、类型及程度等信息,是治理盐碱化、防止土壤进一步退化的重要前提,对提升银北地区农业生产能力、增加后备耕地资源储备、保障粮食安全都具有重要的现实意义。本文以宁夏银北地区平罗县为研究区,运用土壤学、地统计学和遥感技术等分析方法,以野外实测高光谱、Landsat 8 OLI影像数据以及土壤实验室数据为基础信息源,分析研究区土壤盐碱化指标的统计特征,明确实测高光谱与Landsat 8 OLI影像的异同点,从表层土壤和典型植被冠层高光谱中筛选出敏感波段和光谱指数,运用多种方法构建了基于光谱指数和敏感波段的土壤盐碱化指标反演模型,最后利用实测高光谱对遥感影像反演结果进行校正,提高影像反演土壤盐碱化程度的精度,最终实现对该类地区盐碱化信息大范围、快速地获取。本研究主要结论如下:(1)研究区表层土壤含盐量和pH值较高,盐碱化程度整体较重。总体上,研究区土壤光谱反射率并不随含盐量变化而呈规律性变化,但随土壤pH的增加而增加。对土壤实测高光谱而言,基于盐分指数SI2和反射率倒数一阶微分变换后的敏感波段建立的土壤含盐量反演模型精度最高;基于盐分指数S3和反射率余弦一阶微分变换后敏感波段建立的pH值反演模型效果较好。对Landsat 8 OLI影像来说,基于盐分指数S2和反射率对数一阶微分变换后敏感波段建立的土壤含盐量模型精度最高;基于归一化盐分指数和反射率对数倒数变换后敏感波段建立的pH值反演模型效果较好。(2)研究区表层土壤Cl-、SO42-和Na+含量较高,一般属于硫酸盐—氯化物型盐渍化土壤。对于土壤实测高光谱来说,基于盐分指数建立的模型对Ca2+的反演能力最强,拟合度达到0.6907,其次是Na+和Cl-;而基于敏感波段的模型对K+的反演能力最佳,拟合度为0.7505,其次是Ca2+和CO32-。对Landsat 8 OLI影像光谱来说,基于盐分指数建立的模型对Ca2+的反演能力最佳,拟合度达到0.7417,其次是HCO3-、Cl-和K+;基于敏感波段建立的模型反演能力与实测光谱相同。(3)不同植被冠层高光谱特征曲线和红边参数对土壤盐碱化程度响应不一。随着盐碱化程度的增加,白刺冠层高光谱在可见光波段先升高再降低,在近红外波段逐渐降低,红边位置逐渐“蓝移”;芦苇冠层高光谱在可见光波段先降低后升高,在近红外波段相反,红边位置先“蓝移”后“红移”,说明芦苇比白刺更耐盐碱。在中度盐碱化程度土壤条件下,不同上覆植被冠层高光谱特征曲线趋势相似;土壤pH值和植被叶片叶绿素含量与各植被红边参数呈显著相关性,而土壤含盐量与植被红边参数无相关性。(4)对植被冠层实测高光谱来说,基于扩展增强型植被植数和反射率倒数变换后敏感波段建立的土壤含盐量模型反演精度最高,拟合度分别达到0.2929和0.5693;基于增强型植被指数和反射率平滑后去噪后敏感波段反射率建立的pH值反演模型效果较好,精度分别为0.6257和0.5975。对Landsat 8 OLI影像来说,基于EVI和反射率倒数对数变换后敏感波段建立的土壤含盐量模型反演效果最佳;基于三波段差值植被指数和反射率倒数一阶变换后敏感波段反射率建立的pH值反演模型效果较好。基于植被冠层实测高光谱反演模型对Landsat 8 OLI影像模型进行校正,校正后的植被指数和敏感波段含盐量反演模型决定系数R2分别提高了 0.3207和0.3762,pH值模型决定系数分别提高了 0.2065和0.2487,可用来大面积提取盐碱化信息。