草原火災(zāi)對(duì)草原資源危害極大。草原火災(zāi)的發(fā)生嚴(yán)重影響畜牧業(yè)的發(fā)展,造成大量的人畜傷亡,不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,而且影響人類的正常生活,同時(shí)對(duì)于草地生態(tài)系統(tǒng)的平衡也產(chǎn)生不可估量的影響。而含水率作為草原可燃物的重要理化特征之一,與草原火有著密切的關(guān)系。因此,含水率的研究對(duì)于草原火災(zāi)意義重大,并為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與監(jiān)測(cè)預(yù)警提供基礎(chǔ)。本文主要分析不同含水率的可燃物高光譜特征,進(jìn)而針對(duì)影響草原可燃物含水率的影響因子進(jìn)行分析,為草原可燃物含水率的大面積遙感監(jiān)測(cè)提供依據(jù)。文中對(duì)不同含水率的可燃物進(jìn)行高光譜測(cè)定,得到不同含水率的可燃物的光譜曲線,對(duì)曲線進(jìn)行去除包絡(luò)線的處理,得到去除包絡(luò)線后的曲線,通過(guò)對(duì)光譜曲線的分析發(fā)現(xiàn)在1850nm~2050nm范圍內(nèi),能夠反映可燃物的水分情況,有明顯的吸收谷,光譜特征明顯,因此,選擇此處吸收谷進(jìn)行光譜吸收特征分析。選取吸收谷面積、周長(zhǎng)、深度和吸收指數(shù),并對(duì)各草種的含水率與光譜指數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析,得出各草種含水率與吸收谷面積相關(guān)性最高,堿蒿含水率與吸收谷面積的相關(guān)系數(shù)為0.768,羊草含水率與吸收谷面積的相關(guān)系數(shù)為0.911,虎尾草含水率與吸收谷面積的相關(guān)系數(shù)為0.693,蘆葦?shù)暮逝c吸收谷面積相關(guān)系數(shù)為0.977,建立各草種含水率與吸收谷面積的模型。因此選取吸收谷面積建立模型進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),結(jié)果十分顯著。在此基礎(chǔ)上,本文進(jìn)一步分析草原可燃物含水率的影響因子,并選取其中主要的兩個(gè)因子:溫度和風(fēng)速,設(shè)計(jì)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究這兩個(gè)因子對(duì)草原可燃物含水率的影響。得出結(jié)論:溫度在0℃以上時(shí),隨溫度的升高含水率逐漸減小,20℃時(shí)變化速率較小,30℃、40℃時(shí)變化較為明顯,50℃以后速率較緩慢;溫度在0℃以下時(shí),溫度對(duì)于可燃物含水率的影響均較小。風(fēng)速對(duì)于含水率的影響試驗(yàn)中得出結(jié)論:風(fēng)速越大可燃物含水率越小,失水過(guò)程剛開(kāi)始時(shí),含水率的變化率較大,而當(dāng)時(shí)間達(dá)到一定后,可燃物表面的水分蒸發(fā)完全,這時(shí)風(fēng)速如果繼續(xù)增大,含水率也不再發(fā)生改變。研究結(jié)果對(duì)于草原火災(zāi)的監(jiān)測(cè)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)以及火災(zāi)撲救工作都有著重要的意義。不同含水率的可燃物高光譜特征的研究,對(duì)于利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)草原有著重大意義。對(duì)于可燃物含水率影響因子的分析也為大面積、無(wú)破壞、實(shí)施快速的遙感監(jiān)測(cè)提供理論依據(jù)。國(guó)內(nèi)外草原火災(zāi)的預(yù)警系統(tǒng)中必不可缺的一個(gè)參數(shù)就是含水率,本文的研究為預(yù)警系統(tǒng)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)提供了理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S812.6
【部分圖文】：

圖 2-1 技術(shù)路線圖Fig 2-1 Technical route點(diǎn)采用收獲法采集羊草、蘆葦、堿蒿和虎尾草，分別裝入野外采集的草樣放入烘干箱中烘干至恒重。將樣品浸泡在出樣品瀝凈表面水分。草、蘆葦、堿蒿和虎尾草，將樣品放入 65℃的電熱恒溫一次，測(cè)其重量，計(jì)算含水率，對(duì)不同含水率狀態(tài)下的可譜數(shù)據(jù)分析，找到對(duì)水分比較敏感的波段，選取光譜特征參水率的相關(guān)性，選取相關(guān)性最高的光譜特征參數(shù)建立模

東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文3 不同含水率的可燃物高光譜特征分析品準(zhǔn)備 實(shí)驗(yàn)旨在研究不同含水率的可燃物高光譜特征。野外采集“東北師范大學(xué)北方草地生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)嶺站野外觀測(cè)站”內(nèi)優(yōu)勢(shì)草種，野外觀測(cè)并將樣品密。外實(shí)驗(yàn)區(qū)位于吉林省松嫩平原南部長(zhǎng)嶺縣腰井子草原區(qū)（東北師范大學(xué)生方草地生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)嶺站野外觀測(cè)站），如圖 3-1 所示。東經(jīng) 123°31′～1240′～44°35′，海拔 120m～180m，地勢(shì)平坦。優(yōu)勢(shì)種主要有羊草、蘆葦、等。

以這五個(gè)光譜的平均值作為該草樣該含水率下的光譜反射率值。獲取的各草樣各含水率下的光譜曲線如圖3-2 所示。四種草樣的光譜特征整體基本一致，形態(tài)上出現(xiàn)了比較明顯的三峰四谷，含水率越低反射率越高。但是在不同波段該特點(diǎn)并不一致。 圖 3-2 各草種在不同含水率狀態(tài)下的光譜特征 （左上：虎尾草，右上：堿蒿，左下：蘆葦，右下：羊草） Fig 3-2 Spectral characteristics of each grass species under different moisture status圖 3-2，左上為虎尾草在不同含水率狀態(tài)下的光譜曲線。由圖可知，在 350nm~500nm之間有明顯的光譜交叉，含水率較低的草樣本光譜在 350nm 處的反射率較低，但是反

【參考文獻(xiàn)】

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1 金森,李緒堯,李有祥;幾種細(xì)小可燃物失水過(guò)程中含水率的變化規(guī)律[J];東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2000年01期

2 周道瑋,姜世成,胡勇軍;草原植物高生長(zhǎng)、體內(nèi)水分和葉綠素含量對(duì)火燒的反應(yīng)[J];東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1999年04期

3 張繼權(quán);劉興朋;佟志軍;;草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與分區(qū)——以吉林省西部草原為例[J];地理研究;2007年04期

4 杜華強(qiáng);金偉;葛宏立;范文義;徐小軍;;用高光譜曲線分形維數(shù)分析植被健康狀況[J];光譜學(xué)與光譜分析;2009年08期

5 趙釗;李霞;尹業(yè)彪;唐金;周生斌;;荒漠植物含水量的光譜特征分析[J];光譜學(xué)與光譜分析;2010年09期

6 田慶久,宮鵬,趙春江,郭曉維;用光譜反射率診斷小麥水分狀況的可行性分析[J];科學(xué)通報(bào);2000年24期

7 金森;陳鵬宇;;樟子松針葉床層結(jié)構(gòu)對(duì)失水過(guò)程中含水率參數(shù)的影響[J];林業(yè)科學(xué);2011年04期

8 顧香鳳，段秀英，崔亞非，翁濱，翟傳業(yè)，潘祿，王天輝，張五林;死可燃物含水量變化規(guī)律[J];林業(yè)科技;1995年02期

9 盧欣艷;牛樹(shù)奎;任云卯;;北京西山林場(chǎng)可燃物含水率與氣象要素關(guān)系[J];林業(yè)資源管理;2010年03期

10 傅抱璞;;小氣候?qū)W的展望[J];氣象科技;1984年06期

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1 佟志軍;草原火災(zāi)應(yīng)急管理與決策支持集成研究[D];東北師范大學(xué);2009年

2 李桂君;新林林區(qū)地表死可燃物含水率分布模型的研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2013年

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1 李林;森林可燃物含水率及失水效率的研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2004年

2 劉萬(wàn)龍;江西南昌典型林分可燃物含水率預(yù)測(cè)：方法優(yōu)選和FWI適用性分析[D];東北林業(yè)大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2821073