基于高光谱的草地可燃物含水率估测方法

用美国ASD公司的FieldSpee Pro FRTM光谱仪获得了防火期内含水率不同的草地可燃物的光谱数据,用烘干称重法获得了样品的含水率数据,并用包络线去除法处理样品的光谱反射率曲线.将1400 nm附近范围作为水分吸收特征波段,计算出了样品的光谱吸收指数、吸收深度指数、曲线长度和曲线面积指数等特征参数,然后对其与实...     

采用高光谱指数的龟裂碱土盐碱化信息提取与分析

以宁夏平罗县为研究对象,将Unispec-SC 便携式光谱仪测得的盐渍化光谱数据和实验室测得的土壤含盐量数据作为基础数据源。运用高光谱数据处理方法,分析不同盐渍化地区植被的光谱特征曲线;对实测植被、土壤光谱曲线进行对数、均方根和一阶微分等变换,筛选与土壤含盐量相关性最好的变换形式和特征波段构造盐分指数SI 及多种植被指数,利用多元非线性回归分析建立土壤盐渍化遥感监测模型。结果表明:土壤、植被光谱一阶微分变换与土壤含盐量响应敏感;协同盐分指数SI 和植被指数MSAVI 构造的土壤盐渍化指数模型,模拟值和实测值相关系数达到0.758 9,模拟效果很好,实现快速提取该区域的土壤盐渍化信息。     

黄浦江不同水质指标的光谱响应模型比较研究

对黄浦江全河段进行了光谱反射率和典型水质参数的同步测量,测量的水质参数包括总磷(TP)、总氮(TN)、溶解氧(DO值)、高锰酸盐指数(CODMn)、化学需氧量(CODC r)、五日生化需氧量(BOD5)、悬浮物浓度(TSS)、浊度(Turb)和氨氮(NH3-N)共9个水质指标,分析了9个水质指标之间的相关关系.研究了单波段归一化反射率与各水质指标的线性关系模型.结果表明,单波段光谱反射率与除氨氮和化学需氧量2个水质指标之外的其余7个水质指标有较好的相关关系,光谱反射率的比值与水质指标的相关性得到一定提高,与氨氮和化学需氧量2个水质指标的相关系数也大于0.5.     

基于分数阶微分的土壤有机质含量高光谱反演研究

土壤有机质（SOM）对改善干旱区土地盐碱化、沙漠化和草场退化等环境问题发挥着重要作用。为了探索分数阶微分方法在SOM高光谱反演的可行性，以渭干河-库车河绿洲73个土壤样本为研究对象，通过测定其SOM含量与光谱反射率，利用0.2阶微分为步长，进行0～2阶分数阶微分的数学变换，分析分数阶处理光谱与SOM含量间的相关性，运用支持向量机回归、偏最小二乘回归和随机森林（RF）等方法对SOM含量进行定量反演。结果表明：采用RF的1.2阶微分建立的SOM含量反演模型预测精度最高，决定系数为0.93，均方根误差为1.62，相对分析误差为3.65。研究结果为精准反演该地区的SOM提供了依据，也为其他地区的SOM反演提供一定的参考。     

基于点云的植株表型构建和反射率方向性分析

三维激光扫描可瞬时高效地采集点云信息,在获取植物表型特征上具有独特的优势。植株不规则的几何结构导致了其复杂的光辐射过程。本文使用激光扫描仪采集了四种代表性植株的稠密点云,数字化为三维模型以准确计算结构表型参数。通过将激光点云计算的准确的叶倾角分布和叶面积指数替代传统的SAIL模型中的经验参数,减少了其中间参数,提高了模拟精度。并对模拟反射率和实测反射率进行多角度分析,发现模拟结果在主平面方向有较大提高,垂直主平面方向提高程度相对较弱;植被光谱吸收谷,如450 nm、670 nm,具有较强的光谱异性的同时,结构参数的影响也较为突出,改进后的效果明显,而在近红外反射峰如860 nm则无明显改进。通过本文的研究,证明了利用激光快速获取植物表型参数的可行性,并成功利用准确结构参数解决辐射传输中的难点问题。     

基于高光谱数据的叶面积指数遥感反演

文中耦合叶片辐射传输模型（PROSPECT）和冠层辐射传输模型（SAILH）,基于高光谱载荷通道设置,模拟高光谱冠层反射率数据;利用模拟数据深入分析了不同植被指数与叶面积指数之间的敏感性;通过敏感性分析发现改进型叶绿素吸收植被指数（MCARI2）具备抗土壤背景因素的影响能力,而且对叶面积指数较为敏感,因此该研究建立植被指数MCARI2 与叶面积指数之间的经验统计模型,并用于高光谱数据进行叶面积指数反演;最后利用飞行同步测量的叶面积指数对反演模型进行精度分析。结果表明:相比实测叶面积指数,文中建立的反演模型约低估0.42,该反演模型能够较好的反映出地物真实叶面积指数。     

叶面降尘的高光谱定量遥感模型

利用自主设计的叶面降尘量测定方法,测定了榆树叶面的降尘量数据,结合地面高光谱遥感数据,研究了叶面降尘对榆树叶片高光谱特征的影响及叶面降尘量的高光谱定量反演.研究结果表明,叶面降尘可提高可见光波段的反射率,降低近红外波段的反射率,且对可见光波段的影响要大于近红外波段; 叶面降尘对三边位置没有影响,对三边幅值和面积有明显影响; 利用降尘光谱指数和三边参数建立的叶面降尘量模型,只具备粗略预测能力,而采用多元线性回归、主成分回归、偏最小二乘回归建立的模型,均具有很强的预测能力,其中以一阶微分建立的偏最小二乘回归模型的效果最佳,预测决定系数为0.92,预测均方根误差为1.06,样本标准差与预测均方根误差比为8.2.     

基于高光谱遥感技术的伪装材料的光谱特性分析

通过采集9种常见伪装材料及背景的光谱,进行基于反射率光谱的伪装材料的光谱分析和提取工作,然后对原始反射率光谱曲线和经包络线去除法变换后的曲线进行分析,并利用多种光谱差异算法对光谱数据进行计算,进而对伪装效果进行评估.通过实验得到了在可见光图像上难以区分的几组伪装目标的光谱特征差异,对伪装检测的波段选取及伪装材料的选择提供了参考依据.     

土壤碱化的实测光谱响应特征

通过实地定点土壤取样和光谱测量,研究了实测光谱反射率与土壤PH值之间的关系.分别采用反射率Reflectance、一阶导数FDR、倒数之对数log(1/R)和波段深度BD四种光谱指标建立对PH值的多元线性回归预测模型,并且利用验证样本集对回归模型进行了检验.结果表明:野外实测反射光谱与PH值呈良好的正相关关系,建模精度...     

基于比值导数光谱法的强线性波段特征分析

矿物成分含量的精确定量反演是高光谱研究中亟待解决的热点和难点。线性光谱混合模型是目前研究最为深入并且简单高效的光谱解混模型,但是矿物混合反射率光谱中的非线性特征影响了线性模型在矿物定量反演中的精度。比值导数光谱法是一种特殊的光谱处理方法,它可以消除混合物中其它物质的影响而直接得到目标物含量与混合光谱变化之间的对应关系,提取出对于目标信息较为敏感的波段。本文对于固体矿物和粉末矿物反射光谱进行了比较分析,并基于比值导数光谱法对于石膏与绿帘石粉末混合物进行光谱定量反演,提取出端元矿物的强线性波段,结合矿物特征吸收谱带信息,从反射率光谱、比值光谱以及比值导数光谱等不同角度总结强线性波段的分布特征,初步判定强线性波段分布于端元矿物特征吸收谷附近的陡坡以及反射率光谱交点处。