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分数阶微积分将整数阶微积分的概念推广到分数阶。以准东煤田五彩湾矿区为研究区，测定土壤样本的砷含量及光谱反射率。对土壤光谱、均方根、倒数、对数变换进行对应的0～2阶（间隔0．2阶）微分处理，利用偏最小二乘回归进行建模，并比较不同模型的反演效果。结果表明：均方根变换1．8阶微分数据所建立的模型，RMSEC＝1．996，R2C＝0．821，RMSEP＝1．973，R2P＝0．890，RPD＝2．367为最优模型，能较好的预测土壤砷含量。该结果可为分数阶微分在高光谱遥感监测土壤重金属污染中的应用提供参考。