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相似文献
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1.
松毛虫危害的光谱特征与虫害早期探测模式   总被引:1,自引:1,他引:1  
根据生态学特征,本文将松毛虫危害的针叶样品分为5个等级,对其反射光谱和叶绿素含量进行了测量分析。结果表明,随受害程度加重,叶绿素含量降低,550nm处的反射率、近红外肩反射率与红光最低反射率之差及红界一阶导数谱最大值均呈下降趋势,630nm处反射率呈上升趋势,红界光谱蓝移、叶绿素反射峰红移明显。应用逐步判别分析法对比分析证实了细分光谱特征参量比绿、红、近红外三波段反射率参量有更强的判别分类能力,这就为用细分光谱特征参量早期遥感探测松毛虫害提供了判别模式。  相似文献   

2.
山东招远金矿区赤松针叶反射光谱红边的季节特征   总被引:10,自引:2,他引:10  
对山东招远金矿区进行了赤松针叶反射光谱红边 3个特征波长参量λpr、λpg、λog随季节变化规律的研究 ,结果表明 ,矿区相对于背景区 ,3个特征波长参量在全年内均呈现不同程度的“蓝移” ,当年生叶和去年生叶分别以秋季和春季“蓝移”最大 ,说明春季和秋季是高光谱分辨率遥感探测赤松林下金属矿藏的最好季节  相似文献   

3.
叶绿素荧光是光合作用的有效探针,可用于海洋浮游植物的监测与定量评估。太阳诱导叶绿素荧光覆盖可见光—近红外650—800 nm,在~685 nm与~740 nm表现出两个形态不同的荧光峰特征。基于~685 nm荧光峰的叶绿素浓度反演算法较为成熟,但在高悬浮物和高叶绿素浓度的水体中,算法的有效性不足。基于叶绿素荧光在氧气吸收谱段(O2-A)的填充作用,水体遥感反射率光谱~761 nm峰值中包含有太阳诱导叶绿素荧光信号,能用于水体叶绿素浓度的估算,但该反射峰形态特征还取决于传感器的光谱分辨率。本研究基于不同光谱分辨率的大气吸收谱线特征,模拟了水体遥感反射率光谱(750—775 nm)上太阳诱导叶绿素荧光的信号响应特征;分析了利用遥感反射率(~761 nm)计算叶绿素荧光的原理,阐明了不同光谱分辨率条件下水体叶绿素荧光信号在反射光谱上的形态变化规律。采用水面以上测量法获取的离水光谱辐亮度,包含了水面的菲涅尔反射信号,由于真实的菲涅尔系数难以准确测量,这给基于~761 nm处遥感反射率峰值的荧光信号估算带来不确定性影响。研究表明,假定菲涅尔系数为0时,虽然~761 nm叶绿素荧光信号与其浓度具有较好的线性统计关系,但却带来较大的不确定性;这种不确定的影响,在低浓度叶绿素水体中表现明显,在高浓度叶绿素水体中,影响相对较小;准确估算菲涅尔系数,有助于减少这种不确定性影响。对基于遥感反射率~761 nm叶绿素荧光信号的深入探讨,将能推动未来水体叶绿素荧光的识别与利用。  相似文献   

4.
卢霞  刘少峰  郑礼全 《测绘科学》2007,32(2):111-113
研究矿区植被重金属胁迫,植被反射光谱测量必不可少。用成像光谱仪野外测试江西德兴铜矿区典型植被的冠层反射波谱曲线,利用导数光谱评价植被“红边”位置。分析得知,植被红边“蓝移”,最大“蓝移”达11nm。根据红边位置与叶绿素含量的正相关关系,并结合铜矿区地质、地貌特点以及开采情况,初步断定铜矿区植被主要受到重金属胁迫而且胁迫程度与植被冠层重金属含量也呈正相关关系。这可作为高光谱分辨率遥感技术在矿区植被修复方面的决策支持和参考依据。  相似文献   

5.
重金属污染胁迫下盐肤木的生化效应及波谱特征   总被引:11,自引:1,他引:10  
利用遥感生物地球化学的原理和方法,分析了德兴铜矿的重金属污染状况和植物盐肤木的生物地球化学效应,对盐肤木生物地球化学效应的波谱特征进行了系统的提取和分析.研究发现酸、铜、镉等是德兴铜矿地区主要的环境污染因子,野外调查及样品的化验分析表明盐肤木对铜元素呈现一定的富集作用和很强的位移效应,是适合铜矿复垦的植被.利用导数光谱、包络线去除、红边效应、植被指数等光谱信息处理方法对盐肤木的野外波谱分析表明,随着叶片中Cu等金属元素含量的增大,其产生的毒化效应的波谱特征越明显,盐肤木叶片光谱反射率明显升高,波形蓝移,红边陡坡斜率增大,叶绿素吸收深度变浅,吸收中心稍有蓝移,水的吸收深度变浅,吸收中心位置红移,绿度指数变化明显.对波谱特征及其与重金属含量的相关关系综合分析后认为,红边特征、植被指数NDVI、叶绿素吸收深度与叶片铜含量关系显著,可以作为植被铜污染遥感图像特征提取的参考.  相似文献   

6.
水稻叶片不同光谱形式反演叶绿素含量的对比分析研究   总被引:7,自引:0,他引:7  
通过对常优1号和武粳15两个品种水稻叶片的反射率R、lg(1/R)、反射率一阶微分(FD)和反射率归一化(BN)等光谱形式的测量和计算,分析了叶片光谱不同变化形式与叶绿素含量的相关关系,建立了统计方程,并进行了比较与评价,同时,对反演方程的最佳波段选择进行了探讨。结果表明,叶绿素含量与反射率一阶微分光谱方程的相关性最强,而采用lg(1/R)的光谱形式能够提高遥感反演叶绿素含量的效果。经验证,两个水稻品种叶绿素含量的模拟值与实测值的复相关系数R2分别达到0.641和0. 818。  相似文献   

7.
利用多时相的高光谱航空图像监测冬小麦条锈病   总被引:31,自引:1,他引:31  
冬小麦发生锈病 ,叶绿素被大量破坏 ,水分蒸滕量大大增加 ,叶片细胞大小、形态、叶片结构发生了改变 ,从而改变了叶片和冠层的光学特性 ,使得遥感探测与评价成为可能。利用多时相的高光谱航空飞行图像数据 ,了解、分析和发现条锈病病害对作物光谱的影响及其光谱特征 ;设计了病害光谱指数 ,成功地监测了冬小麦条锈病病害程度与范围。对比 3个生育期的条锈病与正常生长冬小麦的PHI图像光谱及光谱特征 ,发现 :5 6 0— 6 70nm黄边、红谷波段 ,条锈病病害冬小麦的冠层反射率高于正常生长的冬小麦光谱反射率 ;近红外波段 ,条锈病病害的冠层反射率低于正常生长的冬小麦光谱反射率 ;条锈病冬小麦冠层光谱红谷吸收深度和绿峰的反射峰高度都会减小  相似文献   

8.
快速、准确地测定土壤重金属含量,对防治土壤重金属污染、改善土壤环境和保障食品安全有着重要意义。以山东省烟台市采集的70个土壤样本为基础,首先分析土壤重金属铬含量的分组光谱特性;然后利用6种变换方法对土壤光谱反射率进行变换,根据极大相关性原则选取反演因子;最后利用灰色关联度模型初步估测铬含量,并对估测结果进行修正,采用决定系数和平均相对误差评价模型的有效性。结果表明,土壤光谱反射率随铬含量的升高而降低,二者呈负相关性;利用灰色关联度模式识别方法对重金属铬含量进行估测后的决定系数为R~2=0.656,平均相对误差为16.590%,而利用灰色关联度修正模型对估测值进行修正后,决定系数为R~2=0.912,平均相对误差为6.632%。研究表明,利用灰色关联度修正模型定量估侧土壤重金属铬含量有效。  相似文献   

9.
鄱阳湖叶绿素a浓度遥感定量模型研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
江辉 《测绘科学》2012,37(6):49-52
叶绿素a浓度是反映湖泊水体营养状况的重要指标,本研究通过分析水体叶绿素a浓度与高光谱反射特征的相互关系,采用一阶微分值和峰值比值法分别建立了叶绿素a的高光谱定量反演模型,在此基础上与同步MODIS数据敏感波段建立卫星定量反演模型。结果表明:叶绿素a荧光峰出现在波段690nm-700nm,波段696nm一阶微分值相关系数最大;波段700nm与波段680nm的比值与其对数相关性较好,MODIS数据波段2和波段1比值的指数模型为最佳的回归模型。  相似文献   

10.
基于Hyperion影像的水稻冠层生化参量反演   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
采用小区实验与大田应用相结合的方法, 依据扬州实验小区地面实测拔节期、抽穗期及灌浆期的水稻叶片、冠层光谱及氮和叶绿素含量, 采用光谱吸收特征和植被指数分析方法, 得到估算水稻氮和叶绿素含量的最佳光谱特征参数; 结合覆盖江苏姜堰地区大田的Hyperion高光谱遥感影像, 建立反演水稻冠层氮和叶绿素含量的模型, 对研究区大田水稻冠层氮和叶绿素含量进行了反演及制图。结果表明: 经波深中心归一化方法分析, 发现以670nm为中心的光谱吸收特征面积与水稻氮含量呈显著相关性; 基于反转归一化光谱, 结合560nm和670nm两个波段, 建立的植被指数NDVI560_670能很好地反演水稻叶绿素含量。  相似文献   

11.
用卫星高光谱数据提取德兴铜矿区植被污染信息   总被引:24,自引:7,他引:17  
在深入分析研究德兴铜矿矿区植被光谱特征的基础上,利用美国EO-1卫星Hyperion高光谱数据,通过反演表征植物生理状态的光谱特征参数(红边位置和最大吸收深度)变异,提取与污染相关的信息,获取了矿山植被污染生态效应概况,为矿山污染的诊断和监测提供新技术和知识支撑。  相似文献   

12.
基于反射光谱预测土壤重金属元素含量的研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
本文利用实验室实测的土壤反射光谱以及铅、镉、汞等重金属元素数据,进行土壤重金属元素含量快速预测的可行性研究。本文利用偏最小二乘回归方法,研究了反射率(R)、一阶微分(FDR)、反射率倒数的对数(lg(1/R))和波段深度(BD)等对预测精度的影响,对这几种光谱指标预测土壤重金属含量的能力进行了分析和评价,同时分析了多光谱数据估算土壤重金属元素含量的可行性。结果表明,反射率倒数的对数lg(1/R)是估算土壤重金属元素含量最好的光谱指标,尤其是Cd和Pb,检验精度R超过0.82。有机质、铁锰氧化物和黏土矿物对土壤重金属元素的吸附是可见光—近红外—短波红外光谱估算其含量的机理。多光谱数据同样具有估算土壤重金属元素含量的能力,但实际数据则要考虑多种因素的影响。  相似文献   

13.
不同钾素处理春玉米叶片营养元素含量变化及其光谱响应   总被引:3,自引:0,他引:3  
王磊  白由路 《遥感学报》2007,11(5):641-647
目的是研究不同钾营养水平春玉米典型生育期叶片的光谱响应,探索叶片内营养成分与叶片光谱反射率的相关性。方法是设置了不同梯度钾处理的盆栽试验,按玉米生育期进行光谱测定和取样分析。结果,通过对不同钾处理间玉米叶片养分含量的差异性分析表明,随着施钾的提高,叶片钾含量差异性达到显著水平。分析不同钾营养水平不同生育时期春玉米叶片光谱反射率与叶片钾含量的相关关系,并建立了喇叭口期利用叶片光谱反射率估测叶片钾含量的数学模型;以及分析了该处理下喇叭口期叶片内水分、叶绿素、氮、磷、钙、镁、锌、锰、铜、铁含量与叶片光谱反射率的相关性。结果表明:不同生育时期叶片钾含量与其光谱反射率的相关关系在光谱维方向存在明显差别,730—930nm和960—1100nm两波段为春玉米喇叭口期评价钾营养状况的敏感波段,光谱变量R767+R1057,(R767+R1057) /(logR767+logR1057)和(R767-R1057) /(logR767-logR1057)均能很好的预测喇叭口期叶片钾含量;该时期叶片内不同成分与光谱反射率相关分析表明:550nm,710nm,950nm三波段处是各个相关曲线的突变点;叶片内各成分间高度相关的,它们的光谱相关曲线趋势也极为一致或对称。  相似文献   

14.
采集2014年陕西省乾县黄绵土土壤样本129个,风干过程中进行光谱反射率及水分含量测定,采用包络线消除法提取水分吸收特征参数,进行黄绵土水分含量反演。在对土壤水分含量和光谱吸收特征参数进行相关分析的基础上,运用一元线性回归、对数、指数、幂函数分析法,建立了土壤水分含量定量反演模型。结果表明,相关性较好的为最大吸收深度(D)、吸收总面积(A)、吸收峰右面积(RA)和吸收峰左面积(LA),1 900 nm的光谱吸收特征参数相关性优于1 400 nm。以D1 900、RA1 900为自变量建立的一元线性模型和A1 900、A1 400为自变量建立的对数模型是最佳预测模型,其建模和验证模型的决定系数R2分别大于0.92和0.95,相对分析误差值大于4,预测均方根误差小于1.5%。  相似文献   

15.
This paper examines the hyperspectral signatures (in the Visible Near Infrared (VNIR)-Shortwave Infrared (SWIR) regions) of soil samples with varying colour and minerals. 36 samples of sands (from river and beach) with differing clay contents were examined using a hyperspectral radiometer operating in the 350–2,500 nm range, and the spectral curves were obtained. Analysis of the spectra indicates that there is an overall increase in the reflectance in the VNIR-SWIR region with an increase in the content of kaolinite clay in the sand samples. As regards the red and black clays and sand mixtures, the overall reflectance increases with decreasing clay content. Several spectral parameters such as depth of absorption at 1,400 nm and 1,900 nm regions, radius of curvature of the absorption troughs, slope at a particular wavelength region and the peak reflectance values were derived. There exists a correlation between certain of these spectral parameters (depth, slope, position, peak reflectance, area under the curve and radius of the curve) and the compositional and textural parameters of the soils. Based on these well-defined relations, it is inferred that hyperspectral radiometry in the VNIR and SWIR regions can be used to identify the type of clay and estimate the clay content in a given soil and thus define its geotechnical category.  相似文献   

16.
针对遥感影像反射率与重金属元素间的光谱响应弱,土壤重金属经典反演模型精度较低等问题,本文以Sentinel-2号遥感影像为数据源,利用像元二分模型进行影像光谱解混,筛选出相关性较高的特征光谱作为光谱参量,构建基于像元线性解混和不同光谱变换下土壤反射率与重金属Cr含量的PLS模型和GMDH模型。研究结果表明,解混后的光谱与重金属Cr含量间的显著相关波段数增多,相关性增强。基于解混后的土壤光谱与重金属Cr含量构建的GMDH模型,其模型稳定性较好,预测能力更强,精度更好。该方法拓展了传统的利用遥感影像进行反演的思路,可为大范围监测土壤重金属的污染状况提供有益参考。  相似文献   

17.
This paper reports the results of a modeling study carried out with two objectives, (1) to estimate and compare effective spectral characteristics (central wavelength, bandwidth and bandpass exo-atmospheric solar irradiance Eo) of various spectral channels of LISS-III, WiFS, LISS-III*, LISS-IV and AWiFS onboard Indian Remote Sensing Satellites IRS-ID and P6 using moment method based on the laboratory measurements of sensor spectral response, and (2) to quantify the influence of varying sensor spectral response on reflectance and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) measurements using surface reflectance spectra corresponding to different leaf area index conditions of crop target obtained through field experiment. Significant deviation of 4 to 14 nm in central wavelength and 1.6 to 14.07 nm in spectral width was observed for the corresponding channel of IRS sensors. Coefficient of variation of the order of 0.1 to 1.11% was noticed in Eo among various IRS sensors, which could induce a difference of 0.72 to 3.35% in the estimation of top of atmosphere reflectance for crop target. The variation in spectral response of IRS sensors implied a relative difference of the order of 0.91 to 3.38% in surface reflectance and NDVI measurements. Polynomial approximations are also provided for spectral correction that can be utilized for normalizing the artifacts introduced due to differences in spectral characteristics among IRS sensors.  相似文献   

18.
In-situ spectral reflectance characteristics of soils were studied under field conditions with Multiband Ground Truth Radiometer covering 0.45?C0.52, 0.52?C0.59, 0.62?C0.68, and 0.77?C0.86 ??m spectral bands. Twenty-two surface soil samples were studied in laboratory for their spectral reflectance characteristics using ISCO Model S.R. Spectroradiometer in visible wavelength (450?C725 nm), with 25 nm bandwidth, and in infrared wavelength (750?C1550 nm), with 50 nm bandwidth. The Bidirectional reflectance factor representative of spectral reflectance varied from 3.78 to 11.3???m in band 1, 6.09 to 15.41???m in band 2, 8.05 to 19.41???m in band 3, and 12.18 to 31.2???m in band 4. In-situ spectral reflectance in general increases with the wavelength from visible to infrared bands for all the soils. Black soils have relatively lower reflectance as compared to red soils, which is attributed to the variation in the physicochemical properties of soils. Spectral reflectance, under laboratory conditions, for all the soils increases with wavelength from visible to infrared region except at 950 nm and 1200 nm, where reflectance decreased in all soils, due to weaker water absorption bands and also at 1350 nm, due to strong water absorption at this band. The spectral reflectance of red soils were higher, in-situ as well as under laboratory conditions, as compared to black soils, which is attributed to variation in soil colour, organic matter and clay content of soils. It is observed that the spectral reflectance decrease due to moisture content in soils in all the spectral bands because of darker appearance of soils at moist conditions. Laboratory reflectance measurements serve to define the extent to which intrinsic spectral information is available from soils as a consequence of their composition.  相似文献   

19.
重金属铜污染植被光谱响应特征研究   总被引:12,自引:1,他引:11  
重金属铜污染植被的反射光谱特性会发生明显改变。在本研究中,采用不同程度的铜污染土壤作为培养基质,选择春小麦、上海青两种农作物进行铜胁迫实验,获取了4个不同生育期、10个不同铜污染强度下的植被叶片的反射光谱,并采用铜污染叶片7个特征波段和光谱角的方法研究了铜污染叶片的光谱特征。结果表明,铜污染叶片光谱差异与作物时期和作物类型有关,可以采用叶片光谱角描述铜污染叶片与健康叶片的光谱差异。该方法只需与阈值做简单的比较,方法简便易行,而且对轻度及重度铜污染十分敏感。叶片光谱辐射传输模型反演结果表明铜污染叶片内部结构参数N明显变大,这也证明了铜污染使叶片内部结构更加散乱无序。在此基础上进一步建立了N与红肩处反射率值的线性关系,相关系数为0.978。本文为铜污染叶片光谱反射模型的建立提供了初步的数据基础与理论支持。  相似文献   

20.
Soil contamination by heavy metals has been an increasingly severe threat to nature environment and human health. Efficiently investigation of contamination status is essential to soil protection and remediation. Visible and near-infrared reflectance spectroscopy (VNIRS) has been regarded as an alternative for monitoring soil contamination by heavy metals. Generally, the entire VNIR spectral bands are employed to estimate heavy metal concentration, which lacks interpretability and requires much calculation. In this study, 74 soil samples were collected from Hunan Province, China and their reflectance spectra were used to estimate zinc (Zn) concentration in soil. Organic matter and clay minerals have strong adsorption for Zn in soil. Spectral bands associated with organic matter and clay minerals were used for estimation with genetic algorithm based partial least square regression (GA-PLSR). The entire VNIR spectral bands, the bands associated with organic matter and the bands associated with clay minerals were incorporated as comparisons. Root mean square error of prediction, residual prediction deviation, and coefficient of determination (R2) for the model developed using combined bands of organic matter and clay minerals were 329.65 mg kg−1, 1.96 and 0.73, which is better than 341.88 mg kg−1, 1.89 and 0.71 for the entire VNIR spectral bands, 492.65 mg kg−1, 1.31 and 0.40 for the organic matter, and 430.26 mg kg−1, 1.50 and 0.54 for the clay minerals. Additionally, in consideration of atmospheric water vapor absorption in field spectra measurement, combined bands of organic matter and absorption around 2200 nm were used for estimation and achieved high prediction accuracy with R2 reached 0.640. The results indicate huge potential of soil reflectance spectroscopy in estimating Zn concentrations in soil.  相似文献   

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