La contaminación por metales pesados en terrenos urbanos se ha convertido en un grave problema ambiental en las grandes ciudades. La espectroscopía visible y de infrarrojo cercano (vis-NIR) ha surgido como un método prometedor para monitorear el cobre (Cu), que es uno de los metales pesados. Al utilizar la espectroscopía vis-NIR, es crucial considerar la similitud de las muestras. Sin embargo, hay una investigación limitada sobre el estudio de las similitudes de las muestras y la determinación de su importancia relativa. En este estudio, comparamos tres tipos de similitudes: similitudes espectrales, composicionales y espaciales. Recogimos 250 muestras de suelo superficial (0-20 cm) de la ciudad de Shenzhen en el suroeste de China y analizamos sus datos de espectroscopía vis-NIR (350-2500 nm). Para cada tipo de similitud, dividimos las muestras en cinco grupos y construimos modelos de medición de Cu. Los resultados mostraron que la similitud composicional exhibió el mejor rendimiento (Rp2 = 0.92, RPD = 3.57) y superó significativamente a los otros dos tipos de similitud. La similitud espacial (Rp2 = 0.73, RPD = 1.88) tuvo un rendimiento ligeramente mejor que la similitud espectral (Rp2 = 0.71, RPD = 1.85). Por lo tanto, concluimos que el orden de rendimiento del modelo de medición de Cu fue el siguiente: similitud composicional > similitud espacial > similitud espectral. Además, es un desafío mantener altos niveles de similitud en los tres aspectos simultáneamente.