高光谱相机在植被监测中有哪些应用

目前，随着光谱传感技术和图像处理分析技术的不断发展，集成度和观测精度也越来越高。无人机与光谱软硬件的结合越来越熟练。广泛应用于农业、林业、资源、生态、环境保护等领域。

本文主要介绍了高光谱相机在植被调查中的几种应用。众所周知，最原始的高光谱相机是在普通航空相机的基础上发展起来的。其原理是在可见光的基础上向红外光和紫外光方向扩展，通过各种滤光片或分光器与各种感光片的结合，可以获得目标不同光谱带的照片，同时接收同一目标在不同窄光谱带上辐射或反射的信息。

①高光谱相机在监测植被生长状况方面的作用

当使用高光谱相机检测植被生长状态时，遥感图像上的植被信息主要反映在绿色植物叶片和植被冠层的光谱特性及其差异和变化上。不同光谱通道获得的植被信息可以与植被的不同元素或特征状态相关，具有不同的相关性。例如，可见光谱段由叶片绿素含量控制，近红外光谱段由叶片细胞结构控制，中红外光谱段由叶片细胞水分含量控制。当分析和计算高光谱遥感数据时，会产生一些具有一定指示意义的植被生长值，这就是所谓的植被指数。

②高光谱相机在植被病虫害监测中的应用

当植物受到病虫害的影响时，由于缺乏营养和水分，作物生长不良，海绵组织被破坏，叶片的色素比例也会发生变化，使可见光区域的两个吸收谷不明显，根据植物叶片受损程度，0.55um处的反射峰值变低。近红外线的变化更加明显，峰值变低甚至消失，整个反射光谱曲线的波形特征不明显。因此，我们应该在无人机上配备两套传感器：可见光数码相机和高光谱数码相机，分别提供普通数字遥感图和光谱图像，然后通过数据集成获得高精度。

③高光谱相机在植被水分监测中的应用

水是万物的源泉，是生命的基础，也是植物生长过程中的重要物质之一。植被水分是评价作物生长状况的重要指标。在进行植被水分调查时，传统的现场采样调查具有时效性，代表范围有限，而且需要大量的人力物力，难以实现大范围的动态监测，随着遥感技术的不断发展。高光谱相机搭载无人机监测，成功弥补了传统监测的不足，具有时效性强、监测数据精度高，监测范围广等特点。

④高光谱相机在植被覆盖分类上的应用

相对于雷达影像、高光谱影像,高光谱影像更易获取,能够同时满足低成本、高时效、多尺度及多目的的植被分类。随着和国内一系列植被调查研究工作的实施,高光谱影像越来越普遍深入地应用于各种植被覆盖分类中,特别是高分辨率高光谱影像,给植被分类带来新的机遇和挑战。中低分辨率高光谱影像主要用于大尺度植被群落级的分类,对于植被物种级分类比较困难。高分辨率遥感影像能在较小的空间尺度上表达植被的细节变化,进行大比例尺制图,不仅能够用于区域尺度的植被群落级分类,对于局部小尺度物种级植被精细分类更具潜力。