基于高光谱数据的铀尾矿植被污染信息分析

选择若尔盖铀尾矿区为研究对象,通过ASD地面光谱仪测量铀尾矿堆内和堆外的植物样品光谱数据,结合研究区高光谱数据,提取该区受污染植被的光谱信息和光谱变异参数,分析铀尾矿区植被污染情况,为铀尾矿区环境评价和污染治理提供参考依据。研究显示,尾矿堆内光谱曲线特征一致,大部分样品的红边位置为717 nm,存在个别红边差异。与非尾矿堆植被光谱参数相比,尾矿植被的红边波长位置蓝移14.1 nm。高光谱红边参数提取结果反映了研究区植被红边变异程度。     

重金属铜污染植被光谱响应特征研究

重金属铜污染植被的反射光谱特性会发生明显改变。在本研究中,采用不同程度的铜污染土壤作为培养基质,选择春小麦、上海青两种农作物进行铜胁迫实验,获取了4个不同生育期、10个不同铜污染强度下的植被叶片的反射光谱,并采用铜污染叶片7个特征波段和光谱角的方法研究了铜污染叶片的光谱特征。结果表明,铜污染叶片光谱差异与作物时期和作物类型有关,可以采用叶片光谱角描述铜污染叶片与健康叶片的光谱差异。该方法只需与阈值做简单的比较,方法简便易行,而且对轻度及重度铜污染十分敏感。叶片光谱辐射传输模型反演结果表明铜污染叶片内部结构参数N明显变大,这也证明了铜污染使叶片内部结构更加散乱无序。在此基础上进一步建立了N与红肩处反射率值的线性关系,相关系数为0.978。本文为铜污染叶片光谱反射模型的建立提供了初步的数据基础与理论支持。     

延河流域优势植物光谱指数分析

以延河流域优势物种的光谱数据为例,阐述了延河流域主要物种的光谱指数特征,分析了影响植被光谱指数的因素,总结了延河流域优势物种光谱鉴别方法,提出了利用植被光谱导数值和植被体内水份在970nm和1190nm附近的吸收特征帮助鉴别植被类型的方法。     

万盛采矿区粉尘污染农作物光谱特性分析

为了探索对煤矿开采过程中产生的粉尘污染进行定量监控与防治的方法,尝试利用地物的高光谱特征快速反演区域粉尘污染范围及其相对程度.以重庆市万盛采矿区为研究区,利用ASD便携式地物光谱仪对该区域被粉尘污染的典型农作物进行高光谱反射率测定,并对植被总体光谱反射率和在1 000 nm与1 200 nm附近的光谱小吸收谷的异常进行分析.结果表明,该区域受到的粉尘污染以南桐煤矿南部和砚石台煤矿西南部最为严重,其中受粉尘污染影响最明显的农作物为牛皮菜、莲花白和冬寒菜.通过对比各种受粉尘污染农作物光谱数据,间接得出各区域粉尘污染的相对程度,提供了丰富的农作物光谱实测依据,为进一步的大气粉尘污染遥感定量研究奠定了基础.     

面向桉树和车桑子精准识别的高光谱特征变换方法比较分析

相对于遥感影像,高光谱遥感影像具有光谱信息,为精准识别植被提供了新的技术支持.对高分五号(GF-5)高光谱数据进行光谱变换,结合植被指数,分析各种光谱变换方法对植被的识别能力.首先提取研究区主要的两种植被端元光谱,对实验区进行分类,依据植被分布位置,确定这两种植被分别为桉树和车桑子;然后对植被的反射率光谱进行一阶、二阶微分,连续统去除和对数变换处理;最后基于4种光谱变换及反射率光谱计算两种植被的11种植被指数,依据两种植被对应植被指数的J-M距离,判断不同光谱曲线对植被的识别能力.结果表明,5种光谱曲线对植被识别能力由强到弱依次为二阶微分、一阶微分、连续统去除、原始光谱、对数变换.     

最佳小波包基的矿区植被及红边位置提取

小波包变换能同时对植被光谱信息的低频和高频分量进行分解,并能克服小波变换时间分辨率高而频率分辨率低的缺陷从而具有能够探测植被细微变化的优势。实验利用Hyperion高光谱影像对云南省普朗铜矿区植被像元的光谱进行最佳小波包基参量获取与植被信息识别,并在此基础上提出一种提取重金属污染下植被红边位置的最佳小波包基系数应用模型。研究结果表明基于最佳小波包基参量的植被信息识别及基于最佳小波包基系数的重金属污染探测具有可行性与一定优越性。     

高光谱技术应用情况研讨

高光谱影像因其光谱分辨率高、波段多、信息量丰富等特点已经在许多领域得到了广泛的应用。本文对高光谱技术在矿山资源监测、土壤监测、植被监测、大气环境监测、水环境监测方面的应用,以及高光谱的分类识别技术研究进行了回顾与总结,并指出拓展高光谱技术的应用深度和广度、探讨定量反演建模新模式等问题,是进一步的研究趋势。     

热带植被Web光谱数据库及其应用

植被光谱库的构建对植被特征识别和生态环境监测具有重要作用.通用光谱库由于地区差异导致的不同植被光谱差异不明显,对定量遥感分析和植被精细识别分类造成较大的误差.首先,通过实地采集热带植被光谱数据,构建适用于热带植被监测和分析的Web波谱数据库,包含52种典型植被冠层和叶片光谱;其次,详细介绍植被光谱库开发框架,实现功能模...     

矿化蚀变区典型地物光谱特征分析与空间结构研究——以内蒙古突泉县—扎鲁特旗成矿带为例

基于野外实测光谱数据,分析岩石、土壤和植被的光谱反射特征,提出在光谱特征空间研究典型地物的几何结构与空间关系,分析总结中等植被覆盖的矿物蚀变区典型地物在光谱特征空间中的分布形态与空间分布关系,为遥感矿化蚀变信息提取提供科学依据。     

南方丘陵地区路域植被光谱处理与分析

以长沙—湘潭高速公路路域植被为研究对象,进行植被实地调查和野外光谱测定,分析主要植被类型光谱曲线,健康植被与非健康植被光谱差异,对植被光谱数据进行一阶微分和微分增量处理对比研究。研究表明:光谱反射率一阶微分和微分增量处理对消除土壤背景对地物光谱影响均有效,但微分增量处理更能突出植被信息。研究对遥感植被光谱分析具有一定参考价值。     

矿区植被重金属胁迫高光谱分辨率数据分析

研究矿区植被重金属胁迫,植被反射光谱测量必不可少。用成像光谱仪野外测试江西德兴铜矿区典型植被的冠层反射波谱曲线,利用导数光谱评价植被“红边”位置。分析得知,植被红边“蓝移”,最大“蓝移”达11nm。根据红边位置与叶绿素含量的正相关关系,并结合铜矿区地质、地貌特点以及开采情况,初步断定铜矿区植被主要受到重金属胁迫而且胁迫程度与植被冠层重金属含量也呈正相关关系。这可作为高光谱分辨率遥感技术在矿区植被修复方面的决策支持和参考依据。     

基于植物波谱特征的城市环境效应研究

在苏州城市环境地球化学特征研究基础上,利用苋菜、四季豆及油菜等3种不同植物的光谱特征,研究苏州城市环境效应。研究结果显示,在苏州土壤环境污染区域,植物光谱呈现可见光绿光波段反射率升高、红谷变浅、红边蓝移等变化特征;苋菜在3种植物中可成为植物光谱效应用于城市环境地球化学质量研究的理想指示植物。     

基于CBERS-02B星数据的矿山开采环境变化动态监测——以德兴铜矿为例

以江西德兴铜矿为试验区，利用多期CBERS-02B星CCD数据对德兴铜矿矿山开采环境进行遥感动态监测与分析，以期为矿山的合理开发、环境监测与可持续发展提供决策分析方法。     

Sentinel-2影像多特征优选的黄河三角洲湿地信息提取

以北方典型河口湿地—黄河三角洲湿地为研究区,采用在特征选择和分类提取等方面具有明显优势的随机森林算法,对研究区内的湿地信息进行提取。首先基于多时相、光谱信息丰富的Sentinel-2数据生成4类不同的特征变量,包括光谱特征、植被指数和水体指数、红边指数、纹理特征;再根据以上特征构建6种不同的提取方案,对黄河三角洲湿地信息进行提取并验证不同方案的提取精度,旨在选择最佳方案改善湿地信息提取的效果。结果表明:(1)有效地使用多种特征变量是提高湿地信息提取的关键,就不同特征对湿地信息提取的贡献率而言,红边指数植被指数和水体指数光谱特征纹理特征;(2)基于随机森林算法优选的特征变量提取效果最佳,总体精度高达90.93%,Kappa系数为0.90,表明随机森林算法可以有效地进行特征选择,在特征变量数据挖掘的同时,仍能保证湿地信息提取的精度,提高运行效率。本研究为湿地信息提取在数据源选择、特征选择和方法选择方面提供了一种新思路、方法和技术手段。     

基于CBERS-02B星数据的矿山开采环境变化动态监测——以德兴铜矿为例

以江西德兴铜矿为试验区,利用CBERS-02B星(辅以02星)CCD数据,对德兴铜矿矿山开采环境进行遥感动态监测与分析,以期为矿山的合理开发、环境监测与可持续发展提供决策分析方法.     

联合GEE与多源遥感数据的黑龙江流域沼泽湿地信息提取

湿地是地球上最重要的生态系统之一,在维持全球生态环境安全等方面发挥着举足轻重的作用.由于湿地独特的水文特征,传统的湿地监测需要耗费大量的人力和财力,对于大尺度的湿地信息提取更是困难重重.随着大数据和云计算的兴起,为大尺度和长时间序列的空间数据处理提供了契机.本文基于Google Earth Engine(GEE)云平台...     

Ore- and Bio- Geochemical Survey Based on the Landsat Remotely Sensed Data In and Around the Dexing Porphyry Copper-Polymetal Ore-Field,Southeastern China

Based on the Landsat 8 OLI image, hydroxyl and the concomitant ferrous alterations in and around the Dexing porphyry polymetal deposit were preliminarily delineated by the fractal summation model, and the false anomalies therein unrelated to ore were successfully eliminated by the hot-spot analysis that can quantitatively reflect the clustering degree of the anomaly patches. Sequentially, the ratio vegetation index anomalies related partly to the mine exploitation were also delineated, and they closely edge the mining zones, namely the alteration anomaly patches. Finally, the field spectral survey for near-ore vegetation was conducted, and several lines of evidence showed that the ecological degradation surrounding the Dexing ore fields appears to be more severe and extensive than its counterparts miles away. A holistic remote-sensing schema for regional ore prospecting and associated environmental evaluation was put forward and we believe that the elimination of false anomalies may be more important than extraction of true anomaly in this carefully researched ore-district.     

基于光谱曲线特征的水污染遥感监测研究

利用先进的野外光谱测试仪对德兴铜矿矿区水污染进行精细测量，分析了污染水体的波谱曲线特征。根据污染水体的波谱特征，结合ASTER卫星数据的波段特性，基于三原色机理设计假彩色合成方案，分析识别水体污染类型和污染程度，并提供了科学的水体污染波谱曲线。     

基于地面光谱测量的砂岩型铀矿地物波谱特征分析

基于砂岩型铀矿床地物光谱测量技术,采用改进型高斯模型和植被红边参数模型,系统开展了与铀成矿有关的目标及背景诊断光谱特征建模研究,定量化分析与提取铀矿床吸收光谱特征参数及植被红边变异参数。采用上述技术对中国北方砂岩型铀矿区进行了实验研究,取得了良好的效果。     

Evaluating the potential of the red edge channel for C3 (Festuca spp.) grass discrimination using Sentinel-2 and Rapid Eye satellite image data

Integrating the Red Edge channel in satellite sensors is valuable for plant species discrimination. Sentinel-2 MSI and Rapid Eye are some of the new generation satellite sensors that are characterized by finer spatial and spectral resolution, including the red edge band. The aim of this study was to evaluate the potential of the red edge band of Sentinel-2 and Rapid Eye, for mapping festuca C3 grass using discriminant analysis and maximum likelihood classification algorithms. Spectral bands, vegetation indices and spectral bands plus vegetation indices were analysed. Results show that the integration of the red edge band improved the festuca C3 grass mapping accuracy by 5.95 and 4.76% for Sentinel-2 and Rapid Eye when the red edge bands were included and excluded in the analysis, respectively. The results demonstrate that the use of sensors with strategically positioned red edge bands, could offer information that is critical for the sustainable rangeland management.