Cecillon L., Barthès Bernard, Gomez Cécile, Ertlen D., Genot V., Hedde M., Stevens A., Brun J.J. (2009). Assessment and monitoring of soil quality using near-infrared reflectance spectroscopy (NIRS). European Journal of Soil Science, 60 (5), p. 770-784. ISSN 1351-0754.
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Assessment and monitoring of soil quality using near-infrared reflectance spectroscopy (NIRS)
Cecillon L., Barthès Bernard, Gomez Cécile, Ertlen D., Genot V., Hedde M., Stevens A., Brun J.J.
Source
European Journal of Soil Science, 2009,
60 (5), p. 770-784 ISSN 1351-0754
P>Soil degradation processes have dramatically increased in their extent and intensity over the last decades. Progressively, actions have been taken in order to evaluate and reduce the major threats that have already wreaked havoc on soil conditions. Efficient and standardized monitoring of soil conditions is thus required but soil quality research is facing an important technological challenge because of the number of properties involved in soil quality. The objective of the present review is to examine critically the suitability of near-infrared reflectance spectroscopy (NIRS) as a tool for soil quality assessment. We first detail the soil quality-related parameters (chemical, physical and biological) that can be predicted with NIRS through laboratory measurements. The ability of imaging NIRS (airborne or satellite) for mapping a minimum data set of soil quality is also discussed. Then we review the most recent research using soil reflectance spectra as an integrated measure of soil quality, from global site classification to the prediction of specific soil quality indices. We conclude that imaging NIRS enables the direct mapping of some soil properties and soil threats, but that further developments to solve several technological limitations identified are needed before it can be used for soil quality assessment. The robustness of laboratory NIRS for soil quality assessment allows its implementation in soil monitoring networks. However, its routine use requires the development of international soil spectral libraries that should become a priority for soil quality research.Resume Evaluation et surveillance de la qualite des sols par spectroscopie proche infrarouge (SPIR) Les processus de degradation des sols ont fortement augmente au cours des dernieres decennies. Des mesures sont progressivement mises en place afin d'evaluer et de limiter l'impact des principales menaces qui ont dej provoque une diminution preoccupante de la qualite des sols. Des methodes efficaces et standardisees de suivi de la qualite des sols sont donc indispensables, mais les nombreuses proprietes impliquees dans la qualite des sols compliquent son evaluation rigoureuse. L'objectif de cette revue est d'examiner le potentiel de la spectroscopie proche infrarouge (SPIR) comme outil rapide de caracterisation de la qualite des sols. Nous dressons d'abord l'inventaire des proprietes du sol liees sa qualite qui sont predictibles par des mesures SPIR en laboratoire. Le potentiel de l'imagerie embarquee SPIR (satellite, avion) est egalement aborde. Nous realisons ensuite une synthese des applications utilisant la reflectance spectrale des sols comme mesure integree de leur qualite, depuis la classification de sites selon leur etat de degradation jusqu' la prediction d'indices specifiques de qualite du sol. Nous concluons que l'imagerie SPIR permet de cartographier quelques proprietes et menaces pesant sur les sols, mais les limites technologiques relevees exigent d'importants developpements pour en faire un outil robuste d'evaluation de la qualite des sols. La fiabilite de la technique SPIR par mesures en laboratoire permet sa mise en oeuvre rapide dans les reseaux de mesures de la qualite des sols. Toutefois, son utilisation en routine necessitera le developpement de librairies spectrales internationales, qui devrait constituer une des priorites de recherche sur la qualite des sols.
