泥炭蘚濕地典型植物高光譜特征研究.pdf

1、地物波譜特性是遙感技術(shù)應(yīng)用的物理基礎(chǔ)，也是遙感定量分析的基礎(chǔ)，同時(shí)地物波譜的研究是遙感基礎(chǔ)研究的重要內(nèi)容。光譜信息所具有的特征反映了地物本身的存在、變化和差異。隨著高光譜遙感技術(shù)的發(fā)展，能從微小的光譜差異中提取更多的、更精確的地物特征信息。濕地是地球獨(dú)特的、多功能的和高價(jià)值的生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)碳的儲(chǔ)存和溫室氣體的產(chǎn)生起著極其重要的作用。泥炭蘚沼澤是一種景觀獨(dú)特的濕地類型，中國(guó)的泥炭蘚沼澤主要分布在大、小興安嶺和長(zhǎng)白山等地，在亞熱帶山地也有小面

2、積零星分布。因缺乏泥炭蘚沼澤濕地的光譜特征研究，國(guó)內(nèi)至今未見泥炭蘚沼澤濕地的遙感調(diào)查信息，泥炭蘚沼澤濕地資源至今未明。
　　本論文選取福建天寶巖國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)泥炭蘚沼澤濕地以及吉林哈泥泥炭蘚濕地作為研究區(qū)，采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)以及實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的方法，對(duì)泥炭蘚及周圍其他典型植物的光譜特征進(jìn)行研究。主要得到了以下結(jié)論：
　　1．導(dǎo)數(shù)法能夠突出不同泥炭蘚屬植物光譜曲線的變化斜率，從而捕捉到光譜曲線的細(xì)微變化，如光譜的綠峰、紅邊等位置信息。

3、通過導(dǎo)數(shù)光譜技術(shù)也可以進(jìn)一步區(qū)分泥炭蘚濕地周圍的水竹以及柳葉箬屬和泥炭蘚屬植物的光譜特征。
　　2．用連續(xù)統(tǒng)去除法以及在連續(xù)統(tǒng)去除的基礎(chǔ)上獲得的不同泥炭蘚屬植物的光譜反射特征如綠光反射峰、紅光吸收谷、紅邊位置以及在可見光和近紅外的4個(gè)吸收谷的吸收深度和吸收面積等各種光譜特征的位置和反射率差異信息可以很好地區(qū)分不同泥炭蘚屬植物。經(jīng)過光譜的連續(xù)統(tǒng)去除之后，可以放大10種苔蘚植物的光譜反射率曲線的“吸收谷”，從而有利于不同種類苔蘚植物的

4、區(qū)分。
　　3．通過主成分分析法對(duì)反射率光譜進(jìn)行相關(guān)變換，對(duì)光譜反射率曲線相近的6種泥炭蘚屬植物可以進(jìn)行區(qū)分。結(jié)果表明：尖葉泥炭蘚的分布較為分散，可以與其它種區(qū)分，而多紋泥炭蘚和泥炭蘚密枝亞種兩者分布集中，銹色泥炭蘚、中位泥炭蘚和泥炭蘚三者的分布較為集中，尤其是銹色泥炭蘚、中位泥炭蘚兩者重合部分較多，不易區(qū)分。
　　4．不同的水位條件下的暖地泥炭蘚光譜曲線有很大差異，隨著水位的降低其在可見光和近紅外的反射率升高，在近紅外的水

5、吸收波段的吸收谷的深度隨著水位的增加其吸收谷的深度不斷加深。在20天的實(shí)驗(yàn)處理中，水位1cm、2cm和5cm的全部樣本隨著葉綠素含量的降低，其紅邊位置都出現(xiàn)了明顯的向短波方向移動(dòng)的趨勢(shì)。
　　5．經(jīng)過24h、48h以及烘干48h的脅迫之后，泥炭蘚密枝亞種的反射光譜特征與未受到水分脅迫的泥炭蘚密枝亞種的光譜特征有很大的差異。主要表現(xiàn)在可見光波段的“綠峰”，“紅峰”，“近紅外波段的反射率”，以及位于960nm和1200nm處的“水吸收