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从高光谱图像分析不同覆盖度草地的光谱特征

发布时间:2023-09-08
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高光谱图像包含丰富的光谱信息和空间信息,因此在多个领域具有广泛应用。有学者利用 Hyperion 高光谱遥感影像提取基于纯像元的草地光谱曲线,对覆盖度草地光谱特征变化做了深人的定量分析,结论如下:

高光谱图像包含丰富的光谱信息和空间信息,因此在多个领域具有广泛应用。有学者利用 Hyperion 高光谱遥感影像提取基于纯像元的草地光谱曲线,对覆盖度草地光谱特征变化做了深人的定量分析,结论如下:


高光谱影像的干旱区草地光谱特征分析1


不同覆盖度草地的光谱曲线特征如图所示,其中裸地光谱曲线作为参考。覆盖度为30%草地光谱曲线,兼具裸地与植被的光谱特性,已具有植被光谱曲线的大体形状,如可见光波段的微弱小反射峰和吸收谷,覆盖度为55%的草地的植被光谱特征非常明显。

不同覆盖度草地光谱曲线呈现有规律的变化:

1. 通过光谱一阶微分反射率曲线得到的红边位置均位于 712 nm 波长处;绿反射峰均位于549 nm处(如图3),红边斜率随覆盖度的增高而增大。

2. 明显的光谱吸收峰位置一致(图3和图4),蓝光、红光、水分吸收谷1的吸收峰位置分别为447,681和1477 nm, 覆盖度为55%和90%草地光谱的第2个水分吸收谷位置均为1982 nm, 而72%覆盖度的位于1992 nm 处。

3. 在波长400~700 nm的范围内,草地的覆盖度越高,其反射率越低,蓝光和红光吸收谷宽度越宽,吸收谷深度越深,吸收谷面积和对称性越小,因为可见光波段反射率主要10:40取决于叶绿素和盖度”;在800~1000 nm范围内,草地的覆盖度越高其反射率越高;1477和1982nm两个水分吸收峰,对称性值逐渐增大。


高光谱影像的干旱区草地光谱特征分析2


因此,可将可见光波段的光谱吸收特征参数作为植被覆盖度的参考依据,温兴平利用不同覆盖度植被的光谱吸收深度和形状提取并生成植被覆盖图。

由此可见,不同覆盖度草地光谱曲线呈现有规律的变化。随着植被覆盖度的增高,其它背景物质如土壤、水体等所占的面积逐渐减小,使得植被的光谱特征逐渐明显,背景物质的光谱特征逐渐消失;绿峰、红边、蓝光和红光吸收峰位置保持一致;可见光波段的光谱吸收特征随覆盖度的变化呈有规律的变化,可作为提取植被覆盖度的依据。


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