遙感手段已經廣泛應用於溼地植物的保護和監測。傳統的多光譜遙感資料雖然對於識別差異較大的地物,如識別裸地、水體和植被具有較高精度,但無法滿足更高的識別溼地植物物種和群落的需要。因此,高光譜資料以其光譜解析度高、波段數目多、資料量龐大等特點,為溼地植物及其群落的細緻分類提供了可能。 作為一種新的應用於溼地植物研究的資料型別,本研究從多個角度對北京地區常見溼地植物的高光譜資料進行了分析。首先,利用高光譜資料連續性特點,採用導數法和連續統去除法對反射率光譜曲線的變化速率、曲率以及吸收光譜特性進行了突出放大和特徵研究。其次,針對高光譜資料波段多、有冗餘的特點,採用馬氏距離法和主成分分析法進行了光譜降維處理。最後,利用提取的各種特徵引數設計九種情景,採用判別方法構建溼地植物識別模型,並對模型精度進行了比較評價。 研究結果顯示,高光譜資料反映了更為豐富的溼地植物對光譜的反射和吸收特徵。除了綠色植物典型的“兩峰三谷”光譜曲線特點,運用導數方法和連續統去除方法還可突顯出曲線增速極值出現在520nm和710nm周圍,典型的“凹形”光譜曲線主要分佈在510nm、580nm、690nm和970nm周圍,而三個吸收谷中以第二吸收波段(550-730nm)吸收強度最大。另外,溼地植物光譜還受水體吸收作用的影響較大,特別是在近紅外波段(800-1000nm)處,沉水植物的反射率較挺水和浮水植物有明顯不同。馬氏距離法和主成分分析法都可以有效進行光譜降維,從不同光譜曲線中提取的特徵引數綜合用於物種識別模型的精度都較高(90%以上)。但是,僅利用連續統去除光譜提取的引數比僅利用反射率光譜引數有更好的建模精度,這也說明了水和葉綠素的吸收作用對溼地植物光譜有較大影響。 總之,溼地植物高光譜資料資訊的分析和變換為更好地認識溼地植物的光譜特徵提供了依據,而溼地植物識別模型的建立可以為未來航空和航天領域進行大尺度溼地製圖和溼地監測提供指導。……
遙感手段已經廣泛應用於溼地植物的保護和監測。傳統的多光譜遙感資料雖然對於識別差異較大的地物,如識別裸地、水體和植被具有較高精度,但無法滿足更高的識別溼地植物物種和群落的需要。因此,高光譜資料以其光譜解析度高、波段數目多、資料量龐大等特點,為溼地植物及其群落的細緻分類提供了可能。 作為一種新的應用於溼地植物研究的資料型別,本研究從多個角度對北京地區常見溼地植物的高光譜資料進行了分析。首先,利用高光譜資料連續性特點,採用導數法和連續統去除法對反射率光譜曲線的變化速率、曲率以及吸收光譜特性進行了突出放大和特徵研究。其次,針對高光譜資料波段多、有冗餘的特點,採用馬氏距離法和主成分分析法進行了光譜降維處理。最後,利用提取的各種特徵引數設計九種情景,採用判別方法構建溼地植物識別模型,並對模型精度進行了比較評價。 研究結果顯示,高光譜資料反映了更為豐富的溼地植物對光譜的反射和吸收特徵。除了綠色植物典型的“兩峰三谷”光譜曲線特點,運用導數方法和連續統去除方法還可突顯出曲線增速極值出現在520nm和710nm周圍,典型的“凹形”光譜曲線主要分佈在510nm、580nm、690nm和970nm周圍,而三個吸收谷中以第二吸收波段(550-730nm)吸收強度最大。另外,溼地植物光譜還受水體吸收作用的影響較大,特別是在近紅外波段(800-1000nm)處,沉水植物的反射率較挺水和浮水植物有明顯不同。馬氏距離法和主成分分析法都可以有效進行光譜降維,從不同光譜曲線中提取的特徵引數綜合用於物種識別模型的精度都較高(90%以上)。但是,僅利用連續統去除光譜提取的引數比僅利用反射率光譜引數有更好的建模精度,這也說明了水和葉綠素的吸收作用對溼地植物光譜有較大影響。 總之,溼地植物高光譜資料資訊的分析和變換為更好地認識溼地植物的光譜特徵提供了依據,而溼地植物識別模型的建立可以為未來航空和航天領域進行大尺度溼地製圖和溼地監測提供指導。……