幾種常見樹種葉片光譜秋季變化特征分析
發(fā)布時間：2019-09-03 12:32
【摘要】：葉片隨著時間生長產(chǎn)生變化,其光譜特征也會發(fā)生變化。研究相同樹種葉片不同時間條件下的光譜變化規(guī)律以及不同樹種葉片相同時間條件下的光譜特征,不僅為植被葉片光譜隨時間變化的規(guī)律研究提供理論基礎(chǔ),也是高光譜遙感精確識別植被信息的關(guān)鍵。選取北京市10種常見樹種,利用地物光譜儀觀測各樹種不同時間葉片光譜,同時將觀測的光譜進行一階微分處理和典型波段分析,對比相同時間不同樹種葉片光譜的差異,分析相同樹種不同時間的光譜變化規(guī)律,探索不同時相條件下高光譜遙感識別樹種的有效波段。結(jié)果表明:不同樹種葉片光譜均隨時間的改變而產(chǎn)生顯著變化,但差異規(guī)律各不相同;不同樹種相同時間葉片光譜在部分波段存在顯著差異,為高精度樹種識別提供了理論依據(jù)和葉片基礎(chǔ)光譜數(shù)據(jù)。
【圖文】：
用美國ＰＰＳ公司生產(chǎn)的ＵｎｉＳｐｅｃ－ＳＣ單通道便攜式光譜分析儀測量光譜，波長范圍為３１０～１１３０ｎｍ，采樣間隔為３．３ｎｍ，重采樣間隔１ｎｍ，輸出波段數(shù)為８２１。應(yīng)用光譜儀的內(nèi)置鹵素光源在暗室中進行光譜測量，每個葉片樣本測量１０次，以各波段的平均值作為葉片的光譜反射率。測量在９月１日至１１月１０日期間進行。２結(jié)果與討論２．１相同時間不同樹種葉片光譜差異分析從９月１日測得的１０種不同樹種葉片的光譜曲線可以看出，各樹種光譜曲線形態(tài)相似。４３０～５２０ｎｍ范圍內(nèi)北京楊（ＰＢ）的光譜反射率明顯低于其他樹種，銀杏（ＧＢ）和北京楊（ＰＢ）與其他樹種較容易區(qū)分；５２０～７６０ｎｍ范圍內(nèi)各樹種光譜難以區(qū)分，不僅差異較小，而且光譜曲線之間交叉重疊嚴重；７６０～１０９０ｎｍ范圍是區(qū)分各樹種的最佳光譜波段，除了五角楓（ＡＴ）、臭椿（ＡＡ）、銀杏（ＧＢ）與其他樹種間的光譜差異相對較小外，其余樹種較容易區(qū)分，，其中光譜反射率最大的是銀杏（ＧＢ），其次是絳柳（ＳＭ），最小的是二球懸鈴木（ＰＡ）（７６０～９７８ｎｍ）和北京楊（ＰＢ）（９７８～１０９０ｎｍ）。從一階微分變換圖中可知，峰值主要集中在５１５～５２５，７１０～７２０和１０５０～１０７０ｎｍ，其中７１０～７２０ｎｍ最為明顯，屬于紅邊位置，谷值主要集中在５６０～５８０ｎｍ。從樹種光譜區(qū)分度來看，除９８０～１０９０ｎｍ范圍北京楊（ＰＢ）光譜值明顯低于其他樹種，五角楓（ＡＴ）光譜值明顯高于其他樹種外，其余樹種和波段均難以區(qū)分不同樹種光譜。
用美國ＰＰＳ公司生產(chǎn)的ＵｎｉＳｐｅｃ－ＳＣ單通道便攜式光譜分析儀測量光譜，波長范圍為３１０～１１３０ｎｍ，采樣間隔為３．３ｎｍ，重采樣間隔１ｎｍ，輸出波段數(shù)為８２１。應(yīng)用光譜儀的內(nèi)置鹵素光源在暗室中進行光譜測量，每個葉片樣本測量１０次，以各波段的平均值作為葉片的光譜反射率。測量在９月１日至１１月１０日期間進行。２結(jié)果與討論２．１相同時間不同樹種葉片光譜差異分析從９月１日測得的１０種不同樹種葉片的光譜曲線可以看出，各樹種光譜曲線形態(tài)相似。４３０～５２０ｎｍ范圍內(nèi)北京楊（ＰＢ）的光譜反射率明顯低于其他樹種，銀杏（ＧＢ）和北京楊（ＰＢ）與其他樹種較容易區(qū)分；５２０～７６０ｎｍ范圍內(nèi)各樹種光譜難以區(qū)分，不僅差異較小，而且光譜曲線之間交叉重疊嚴重；７６０～１０９０ｎｍ范圍是區(qū)分各樹種的最佳光譜波段，除了五角楓（ＡＴ）、臭椿（ＡＡ）、銀杏（ＧＢ）與其他樹種間的光譜差異相對較小外，其余樹種較容易區(qū)分，其中光譜反射率最大的是銀杏（ＧＢ），其次是絳柳（ＳＭ），最小的是二球懸鈴木（ＰＡ）（７６０～９７８ｎｍ）和北京楊（ＰＢ）（９７８～１０９０ｎｍ）。從一階微分變換圖中可知，峰值主要集中在５１５～５２５，７１０～７２０和１０５０～１０７０ｎｍ，其中７１０～７２０ｎｍ最為明顯，屬于紅邊位置，谷值主要集中在５６０～５８０ｎｍ。從樹種光譜區(qū)分度來看，除９８０～１０９０ｎｍ范圍北京楊（ＰＢ）光譜值明顯低于其他樹種，五角楓（ＡＴ）光譜值明顯高于其他樹種外，其余樹種和波段均難以區(qū)分不同樹種光譜。
【作者單位】： 滁州學院安徽省地理信息集成應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新中心;南京市測繪勘察研究院有限公司;
【基金】：2016年安徽省地理信息集成應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新中心開放基金項目(201116Y02) 滁州學院科學研究項目校級規(guī)劃項目(2015GH13) 國家林業(yè)局948項目(2015-4-32) 安徽省高校自然科學研究重點項目(KJ2015A261,KJ2015A265,KJ2015A245) 安徽省高校優(yōu)秀青年人才支持計劃重點項目(gxyqZD2016334)資助
【分類號】：S718.4;O657.3
【圖文】：
用美國ＰＰＳ公司生產(chǎn)的ＵｎｉＳｐｅｃ－ＳＣ單通道便攜式光譜分析儀測量光譜，波長范圍為３１０～１１３０ｎｍ，采樣間隔為３．３ｎｍ，重采樣間隔１ｎｍ，輸出波段數(shù)為８２１。應(yīng)用光譜儀的內(nèi)置鹵素光源在暗室中進行光譜測量，每個葉片樣本測量１０次，以各波段的平均值作為葉片的光譜反射率。測量在９月１日至１１月１０日期間進行。２結(jié)果與討論２．１相同時間不同樹種葉片光譜差異分析從９月１日測得的１０種不同樹種葉片的光譜曲線可以看出，各樹種光譜曲線形態(tài)相似。４３０～５２０ｎｍ范圍內(nèi)北京楊（ＰＢ）的光譜反射率明顯低于其他樹種，銀杏（ＧＢ）和北京楊（ＰＢ）與其他樹種較容易區(qū)分；５２０～７６０ｎｍ范圍內(nèi)各樹種光譜難以區(qū)分，不僅差異較小，而且光譜曲線之間交叉重疊嚴重；７６０～１０９０ｎｍ范圍是區(qū)分各樹種的最佳光譜波段，除了五角楓（ＡＴ）、臭椿（ＡＡ）、銀杏（ＧＢ）與其他樹種間的光譜差異相對較小外，其余樹種較容易區(qū)分，，其中光譜反射率最大的是銀杏（ＧＢ），其次是絳柳（ＳＭ），最小的是二球懸鈴木（ＰＡ）（７６０～９７８ｎｍ）和北京楊（ＰＢ）（９７８～１０９０ｎｍ）。從一階微分變換圖中可知，峰值主要集中在５１５～５２５，７１０～７２０和１０５０～１０７０ｎｍ，其中７１０～７２０ｎｍ最為明顯，屬于紅邊位置，谷值主要集中在５６０～５８０ｎｍ。從樹種光譜區(qū)分度來看，除９８０～１０９０ｎｍ范圍北京楊（ＰＢ）光譜值明顯低于其他樹種，五角楓（ＡＴ）光譜值明顯高于其他樹種外，其余樹種和波段均難以區(qū)分不同樹種光譜。
用美國ＰＰＳ公司生產(chǎn)的ＵｎｉＳｐｅｃ－ＳＣ單通道便攜式光譜分析儀測量光譜，波長范圍為３１０～１１３０ｎｍ，采樣間隔為３．３ｎｍ，重采樣間隔１ｎｍ，輸出波段數(shù)為８２１。應(yīng)用光譜儀的內(nèi)置鹵素光源在暗室中進行光譜測量，每個葉片樣本測量１０次，以各波段的平均值作為葉片的光譜反射率。測量在９月１日至１１月１０日期間進行。２結(jié)果與討論２．１相同時間不同樹種葉片光譜差異分析從９月１日測得的１０種不同樹種葉片的光譜曲線可以看出，各樹種光譜曲線形態(tài)相似。４３０～５２０ｎｍ范圍內(nèi)北京楊（ＰＢ）的光譜反射率明顯低于其他樹種，銀杏（ＧＢ）和北京楊（ＰＢ）與其他樹種較容易區(qū)分；５２０～７６０ｎｍ范圍內(nèi)各樹種光譜難以區(qū)分，不僅差異較小，而且光譜曲線之間交叉重疊嚴重；７６０～１０９０ｎｍ范圍是區(qū)分各樹種的最佳光譜波段，除了五角楓（ＡＴ）、臭椿（ＡＡ）、銀杏（ＧＢ）與其他樹種間的光譜差異相對較小外，其余樹種較容易區(qū)分，其中光譜反射率最大的是銀杏（ＧＢ），其次是絳柳（ＳＭ），最小的是二球懸鈴木（ＰＡ）（７６０～９７８ｎｍ）和北京楊（ＰＢ）（９７８～１０９０ｎｍ）。從一階微分變換圖中可知，峰值主要集中在５１５～５２５，７１０～７２０和１０５０～１０７０ｎｍ，其中７１０～７２０ｎｍ最為明顯，屬于紅邊位置，谷值主要集中在５６０～５８０ｎｍ。從樹種光譜區(qū)分度來看，除９８０～１０９０ｎｍ范圍北京楊（ＰＢ）光譜值明顯低于其他樹種，五角楓（ＡＴ）光譜值明顯高于其他樹種外，其余樹種和波段均難以區(qū)分不同樹種光譜。
【作者單位】： 滁州學院安徽省地理信息集成應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新中心;南京市測繪勘察研究院有限公司;
【基金】：2016年安徽省地理信息集成應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新中心開放基金項目(201116Y02) 滁州學院科學研究項目校級規(guī)劃項目(2015GH13) 國家林業(yè)局948項目(2015-4-32) 安徽省高校自然科學研究重點項目(KJ2015A261,KJ2015A265,KJ2015A245) 安徽省高校優(yōu)秀青年人才支持計劃重點項目(gxyqZD2016334)資助
【分類號】：S718.4;O657.3
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本文編號：2531355
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