در یک قرن گذشته فعالیت‌های صنعتی با افزایش میزان عناصر سنگین در خاک جوامع انسانی را با تهدیدی جدی مواجه ساخته است. با این وجود استفاده از روش‌های سنتی در تعیین این عناصر با صرف وقت و هزینه بسیاری همراه می‌باشد. امروزه طیف سنجی در محدوده مادون قرمز نزدیک با بررسی ویژگی طیفی، قابلیت شناسایی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مواد سطح زمین را فراهم کرده است. در این تحقیق با توجه به اهمیت عناصر سنگین در آلودگی محیط تلاش گردید میزان این عناصر با استفاده از جدیدترین تکنیک‌های طیف سنجی و سنجش از دوری برآورد گردد. به همین منظور پس از نمونه برداری از منطقه مورد مطالعه از 3 تکنیک رگرسیون حداقل مربعات جزئی، طبقه­بندی جزء پیکسل و شاخص‌های طیفی، میزان سرب با استفاده از طیف اندازه­گیری شده و تصویر ابرطیفی برآورد گردید. نتایج به­دست آمده از طیف سنجی بیانگر آن است که محدوده‌های 500 تا 600 نانومتری به دلیل همبستگی با ماده آلی بیش­ترین تاثیر را در برآورد میزان سرب با استفاده از مدل رگرسیون حداقل مربعات جزئی دارد. در ادامه از نسبت مشتق اول در این محدوده (620 و 580 نانومتری) برای برآورد میزان سرب در تصاویر ابرطیفی استفاده گردید. میزان ضریب تعیین و مربع میانگین خطای باقی مانده به­دست آمده در این روش به ترتیب 579/0، 517/1 می‌باشد. همچنین روش طبقه‌بندی [1]MTMF با قابلیت مدل­سازی 2 بعدی داده قبل از طبقه‌بندی نهایی می‌تواند با آستانه گذاری مناسب به شناسایی دقیق مناطق آلوده کمک نماید.