铜胁迫下玉米叶绿素质量比与光谱反射率关系

通过对不同程度重金属铜污染土壤(16个样本)上玉米叶绿素浓度和相应的玉米冠层光谱反射率数据测试,进行铜胁迫下玉米叶绿素浓度与光谱数据相关分析研究,研究结果表明:铜胁迫下玉米叶绿素浓度与其光谱反射率之间具有相关性,在350~695nm光谱区内相关性最好,且在464nm处两者达到最高的相关性;铜胁迫下玉米的"红边"随着铜污染程度的加剧而发生有规律地"蓝移";铜胁迫下玉米的"红边"波长位置与其叶绿素浓度之间具有很强的相关性,复相关系数为0.884,由此可看出利用野外地物光谱数据定量估算和分析铜胁迫下玉米的叶绿素浓度是可行的.     

基于光谱参数和Cu2+吸收机理的玉米叶片铜污染预测研究

依据多个浓度梯度下Cu~(2+)胁迫的玉米盆栽实验,通过采用多种光谱特征参数、红边位置(REP)、红边一阶微分包围面积(FAR)和归一化植被指数(NDVI)等光谱参量;以及另五种植被指数(红边归一化植被指数NDVI_(705),改进红边比值植被指数mSR_(705),改进红边归一化植被指数mNDVI_(705),光化学植被指数PRI和结构不敏感色素指数SIPI);并结合Cu~(2+)的光谱吸收机理,同时基于玉米叶片的反射光谱和Cu~(2+)含量实验室实测数据,开展了玉米叶片光谱参数及植被指数与铜污染程度预测的相关性分析研究。实验结果表明:本文提到的大部分光谱参数及植被指数与叶片中Cu~(2+)含量具有一定的相关性;随着Cu~(2+)浓度增加,盆栽玉米在低于200μg/g浓度时仍可正常生长;而在高于浓度为200μg/g后生长受到抑制。玉米受Cu~(2+)污染时,在Cu~(2+)特征吸收峰810 nm处反射率有下降趋势,与无Cu~(2+)污染时反射率上升的趋势相反,说明Cu~(2+)光谱吸收机理可以用来区分和预测玉米是否受到Cu~(2+)污染。     

塔里木河流域中下游典型地物光谱变化规律

由于塔里木河流域中下游距离河道在垂直向的差别,以及气候与人为因素的影响,使植被的空间分布具有异构性.典型地物光谱变化的研究为中下游生态环境的遥感监测提供了基础,实验研究表明:绿色全荣植物中,棉花由于其具有明显绿峰、水分吸收谷和近红外的高反射峰而更加容易识别,其他植物主要差别则集中在550,680,1420 nm附近的反射峰、吸收谷和1920～2500 nm之间的反射率;与绿色植被相比,枯枝的光谱在可见光部分的绿峰和红光吸收谷不明显,但在可见光部分波形有所差别,而与流沙土壤光谱相比,各波段反射率变化较大;对比不同荣枯比例的植物光谱发现,同一种植物随着荣枯配比的变化,除可见光绿峰、近红外反射峰和各水分吸收谷变化外,最明显的是在近红外1420～1820 nm之间和短波红外1920～2500 nm之间反射率随着枯枝的比例增加而明显升高;关于土壤光谱,中下游各断面占主要类型的流沙土光谱相差不大,但是盐碱土和含有一定水分的盐碱土则变化较大,而且反射率基本低于流沙土,结壳土则除在近红外和短波红外部分变化更加平缓而有所差别外,其余波段接近流沙土;同样的土壤背景下,近红外和短波红外部分反射率的差别能够在一定程度上反映覆盖度的变化.     

铀矿区植物的光谱特性分析

利用SVCHR-768便携式地物光谱仪对铀矿区与非铀矿区的四种植物的反射光谱进行测定,采用移动平均法进行了噪声去除,同时利用导数光谱技术清除植被环境背景影响。结果表明,铀矿区的黄荆、芒萁骨、商陆和4的反射率值均相应的比非铀矿区处的大;铀矿区的黄荆、芒萁骨和商陆均出现"蓝移"现象,且芒萁骨在铀矿区的"蓝移"值最大(11nm);铀矿区的地锦出现"红移"现象,红移了6.8nm;同时铀矿区的植物中芒萁骨的"绿峰"处反射率值为0.24、"红谷"处反射率值为0.08,峰谷间的差值在所测植物中也是最大的(0.16)。     

光谱技术检测鲜红斑痣皮肤病变程度的实验研究

通过实验探测了不同病变程度的鲜红斑痣（Port Wine Stain,PWS）皮肤的反射光谱以及荧光光谱曲线,并对比分析光谱曲线得到：不同病变程度的反射光谱曲线形态相似,但其反射率差别明显,其荧光光谱曲线亦有相似特点,随着病变程度的加深,其荧光谱线峰值（510nm）处的荧光强度依次减小,实验研究表明,PWS的反射光谱与荧光光谱性质或许能为PWS皮肤病变程度的客观诊断提供参考。     

碱厂废水光谱特性实验研究

该文报道碱厂废水随浓度变化的光谱实验，分析碱厂废水的光谱特征，并与相同浓度的海水悬浮泥沙水体的光谱进行比较，确定该废水特征波长为50．13nm，根据光谱实验结果，结合当前已有的水色传感器的资料，选择两个卫星传感器波段；SeaWIFS第四频道（497．2－521．6nm)和TM第二频道（518．9－600．2nm)；利用数字对（R，c)，建立了反射率与该污染水体浓度间的相关模式，为遥感技术大面积，快速地监测碱厂废水污染水体提供理论依据。     

富营养化水体中氮磷物质与光谱反射率的相关性分析

利用FieldSpec HandHeld地物光谱仪对不同的富营养化水体进行反射光谱测量和同步水质采样分析,通过研究水体反射光谱的特征,分析了光谱反射率与总氮、总磷浓度之间的关系.结果表明：光谱反射率比R640/R447与总氮浓度、R703/R447与总磷浓度的线性相关程度较好,并以此分别建立了两者的反演模型.     

烟草叶片光谱特征及其光谱反射率的变化

利用外置积分球的ASD Fieldspec FR2500光谱仪对烟草叶片的光谱特性进行测定分析,发现烟草不同品种、不同部位烟叶的光谱反射率有比较明显的差异,其中部位间的差异大于品种间.结果证明,叶片质量差异越大,反射率光谱变化越大.利用叶片的反射率光谱可以预测和诊断烟草生长状况和质量差异.     

野鸭湖湿地牛鞭草不同覆盖度的光谱特征分析

采用导数法和包络线去除法,分析了不同覆盖度牛鞭草的光谱特征.结果表明,不同覆盖度的牛鞭草在绿光波段出现反射峰,在红光波段出现吸收谷,近红外波段处具有"红边效应".不同盖度的牛鞭草光谱反射率的差异主要体现在绿光(520～600 nm)和近红外波段(760～900 nm).在近红外波段范围内,反射率随覆盖度的增加而增大,两者呈极显著正相关(P<0.01).此外,红光波段比蓝光波段有更为强烈的吸收效应.我们的研究表明,高光谱遥感可以有效地应用于湿地植物覆盖度或与之相关的生长情况的监测之中.     

基于多光谱成像的有光泽Munsell色卡的光谱反射率重建

利用多光谱成像技术,对32块光泽Munsell色卡的光谱反射率进行重建工作.在仿真实验的评价结果中,待测样本的适应度系数GFC的平均值为99.79%,大于99.5%;重建结果的色差△Eab的平均值为1.37个色差,为"轻微"感觉值;采用文中的光谱估计算法重建Munsell色卡的光谱反射率,得到了比较理想的结果.     

天山北坡野苹果混生植被花期冠层光谱特征研究

研究野苹果花期冠层反射率光谱特征,为提取野苹果的分布提供依据,以西天山国家级自然保护区为研究区,利用Field Spec3便携式地物波谱仪,对小檗、野苹果、野山楂、野杏的花期进行地面冠层光谱数据采集及分析.通过移动平均法对光谱数据进行平滑降噪,分析4种植物反射率特征;对可见光波段内进行差值分析和一阶导,得出4种植物可见光范围内的特征波段;最后对660~760 nm反射率做一阶导,探究4种植物的红边参数特征.结果表明:野杏先着花后展叶,因此花期冠层反射率光谱无明显绿峰;不同树种反射率光谱在可见光波段差异明显;4种植物的红边位置野杏野山楂小檗野苹果.植物花期光谱特征明显,有利于对植物信息进行遥感提取.     

矿山土壤污染的高光谱监测研究简况

对矿山土壤污染状况以及高光谱遥感监测进行了概括性描述,总结了高光谱遥感在矿山土壤污染物特征光谱的直接识别和矿山土壤污染物的植物光谱效应方面的研究应用近况,分析了其在矿山污染监测、治理方面的优势,并提出了需要改进的方向.     

基于高分五号卫星数据的红树林群落光谱特征分析

为解决高分五号(GF-5)高光谱数据空间分辨率较低的问题，本研究采用葛拉姆-施密特(Gram-Schmidt, GS)正交变换融合算法对GF-5高光谱数据与高分二号(GF-2)数据进行空谱融合，利用1 m分辨率的GF-5高光谱数据结合实地样本数据提取不同红树林群落与互花米草群落的平均反射率，通过包络线去除与一阶微分计算的方法分析不同红树林群落与互花米草群落的复合光谱特征，从光谱特征探讨红树林群落的可分性。结果表明，在原始光谱曲线680-900、980-1 320、1 530-1 750 nm区间4种群落的光谱差异最大；经过包络线去除与一阶微分计算后的4种群落的光谱反射率分别在1 170-1 400 nm与1 330-1 470 nm波长范围处表现出明显差异。综上可知，不同红树林群落与互花米草的光谱反射率在近红外波段范围内的差异性最大，近红外波段可作为识别不同红树林群落与互花米草的优势波段。     

土壤粒径对土壤光谱特征的影响

通过野外田间采集土样与室内设置不同粒径土粒、室内光谱测定,研究了土壤粒径与土壤光谱特征的关系,结果表明：不同粒径土壤的平均光谱反射率不管是在全波段（392.53-1095.3nm）还是在分波段（392.53-760.35nm、761.72-1095.3nm）都随土壤粒径的减少反射率而增加,但增加的幅度有所不同;土壤粒径与土壤光谱反射率呈负相关关系,某些在原始光谱数据中比较隐晦的信息,经过微分变换的放大,其相关性有所提高;三种模型的预测结果均比较理想,反射率模型的平均相对误差为6.7%,预测精度为93.3%,RMSE=0.886,一阶微分模型的平均相对误差为15.0%,预测精度达到85.0%,RMSE=1.398,二阶微分模型的平均相对误差为9.2%,预测精度达到90.8%,RMSE=0.968。     

基于集合论的光谱相似性度量及在影像检索中的应用

将高光谱遥感中光谱向量相似性度量转换为相应的集合相似性度量,提出了两种适用于光谱的相似性度量方法,即基于光谱多边形面积和基于特征波段位置匹配度量.实验结果表明,基于光谱多边形的方法能够更有效地综合应用反射率和波长二维信息,有效度量光谱向量相似性.     

高光谱遥感技术在悬沙水体研究中的应用

水体中悬浮泥沙影响到水体的透明度和水色等光学性质，还密切关系到河口海岸冲淤变化过程。采用高光谱遥感技术获得悬沙水体的反射光谱数据，同时从原理上来计算反射率。针对传统水体遥感测量的局限性，地物光谱仪测量方式更加合理。选用地物光谱仪和光纤光谱仪进行研究，得到以下结论：随着悬沙浓度的增高，反射率也增高，且发生反射的波段范围有所增大；离水面一定距离时测得的悬沙反射率的误差主要来自于天空光，近水面虽然减少了天空光的部分影响，但光纤光谱仪较敏感，受水面波动的影响较大；到水面下光强变弱，利用光纤光谱仪可以不受天空光影响直接获得水体反射率。     

内陆水体泥沙含量遥感模型初探

文章针对当前水资源不合理利用和水污染所造成的水资源危机的问题，以数学建模思想为指导，从含沙水体光谱特征出发。根据光谱传播的物理性质，建立了关于遥感影像与含沙水体光谱特征间相互联系的数学模型。即遥感图像灰度值与出水反射率的相互关系。最终实现对内陆河流湖泊的含沙状况进行实时、动态、快速的监测。     

土壤的石油污染信息高光谱遥感监测方法研究

传统的点采样等石油开采区土壤石油污染监测方法时效性差、成本高。高光谱遥感因具有丰富的空-谱信息和较强的地物认知能力,可实现快速、大范围精确探测而成为现今土壤的石油污染监测研究热点。本文基于高光谱影像的光谱维特性,提出了一种多维加速鲁棒特征(Multi-Dimensional Speeded-Up Robust Features, MD-SURF)的高光谱影像端元提取模型,并以胜利油田孤东采油区为研究对象,提取了研究区Hyperion高光谱卫星影像的土壤端元。通过对所提取土壤端元的光谱信息分析,认为波长963 nm和1 427 nm为土壤石油污染的特征波段,由此建立了研究区土壤端元反射高度H_γ和吸收深度D_λ的石油污染光谱指数,并设置了四种方式的石油污染光谱指数值计算方法及其污染信息提取的指数取值范围;最后根据满足光谱指数计算结果在其取值范围内的这四种方式其个数多少,确定土壤端元的石油污染程度,认为满足的个数越多则土壤端元污染越严重,从而可较好监测研究区土壤的石油污染异常区域。     

多背景条件下铁矿区降尘量的光谱反演实验研究

我国一些矿区的粉尘污染比较严重，利用遥感技术可实现全面、快速的降尘量监测.在铁矿区开展四类典型背景下的级差降尘光谱测量实验，研究不同背景下降尘量的反演精度差异.结果显示，对于高光谱模型(350~2500nm)，基于900nm光谱吸收指数(SAI)建模时植物背景反演精度最高(误差为4.92g/m²)；基于统计方法获得优势波段进行反演，发现植被和油毡楼顶的反演精度较高(误差分别为6.02和7.35g/m²).对于多光谱模型(按Landsat-8 OLI波段设置)，亦是植物和油毡楼顶背景在第7波段反演精度较高(误差分别为6.19和7.93g/m²).综合来看，植物背景下的降尘量反演精度最高，可作为降尘遥感监测的首选；若受限于生长季，可优先选择油毡楼顶背景.在无高光谱数据时，则以多光谱的第7波段为首选反演波段.     

土家织锦与织锦纺线之间的颜色感知差异的关系

土家织锦的纺线在纺织前后,易产生颜色感知差异,使得纺织者难于从织锦中的颜色准确判断原纺线的真实颜色。从辐射亮度定义出发,分析了土家织锦表面光谱反射率测量的光路形成,探索了纺线纺织前后的光谱反射率相关性。选择土家织锦纺织过程中常用的22种典型颜色的纺线织成色块样本,采用分光光度计测量得到纺线纺织前与织成锦后的光谱反射率,建立了二者颜色感知差异关系的半经验式光谱信息混合模型;并采用光谱角和拟合优度系数来评价结果。实验结果显示半经验模型拟合光谱曲线与仪器测量的光谱曲线之间的光谱角度差的最大值为θ_(ij)=3.966 4°,平均值为θ_(ij)=1.477 9°,拟合优度系数CGF≥0.995。这表明所提出的模型能够准确描述织锦与纺线之间颜色感知差异关系,为土家织锦纺织选线过程中颜色准确匹配技术提供了理论依据,有助于获得颜色高保真的织锦产品。