土壤钾含量高光谱定量反演研究

为了更快捷准确地进行土壤钾(K)含量的预测,基于土壤高光谱数据和化学元素分析数据,研究土壤光谱与土壤钾含量之间的定量关系.在对土壤原始光谱进行处理分析基础上,提取反射率(R)、反射率倒数的对数(log(1/R))、反射率一阶微分(R')和波段深度(BD)4种光谱指标,运用偏最小二乘回归方法建立相应的预测模型,并对模型进行检验.结果表明,波段深度是估算土壤钾含量最好的光谱指标,其建模精度超过0.85,均方根误差不超过0.1;全波段高光谱分辨率反射光谱具有快速有效估算土壤钾含量的潜力.     

不同泥沙含量水体光谱特性分析

研究了不同的观测角度下水体光谱反射率与泥沙含量之间的变化关系,提出了差分泥沙光谱指数建立泥沙反演模型,确立了在不同角度下对水体泥沙含量的定量分析模型.     

不同供氮水平下水稻高光谱及其红边特征研究

通过大田和室内试验 ,测定了 3个供氮水平下 2个品种的水稻冠层、主茎叶片在不同发育期的高光谱反射率及对应的叶绿素、类胡萝卜素含量。结果表明 :不同供氮水平的水稻冠层和叶片光谱差异明显 ,其光谱反射率随供氮水平的提高在可见光范围降低 ,在近红外区域增高 ;拔节期和孕穗期主茎倒三叶反射率在可见光和近红外区域均高于倒一叶 ;冠层光谱红边位置λred、红边幅值Dλred和红边面积Sred孕穗前呈“红移” ,抽穗后呈“蓝移”现象 ;叶面积指数LAI、地上鲜生物量AFM、地上干生物量ADM和鲜叶重FLM与冠层光谱变量R12 0 0 /R550 ,R990 /R550 ,R80 0 /R550 ,R750 /R550 ,λred,Sred之间有极显著相关 ,冠层和叶片色素含量与其光谱变量R80 0 /R550 和λred之间也存在显著相关。这说明用合适的高光谱变量来估算水稻LAI,AFM ,ADM ,FLM和冠层、叶片的色素含量     

不同施肥条件下玉米的荧光光谱特征及其在遥感中应用的可能性

在田间栽种玉米,并按氮、磷肥的不同施用量分为10种情况处理。在不同生长期进行了生长形态指标测量和活体叶片的荧光光谱与激光诱导荧光光谱测量,并测试了叶片浸出液的荧光光谱。结果表明,不同的施肥条件.不仅使玉米在长势上有所反映,而且还会引起光合作用效率和叶绿素含量等的变化,因而导致了玉米叶片荧光光谱的变化。利用440,550,685nm等处的荧光强度可探测玉米的养分供应状况,当利用它们的比值时,表征更为明显。这就为遥感监测玉米的长势和估产提供了新的途径和可靠依据。从玉米的需肥情况、农时、荧光光谱的差异性以及遥感的可行性来看,在拔节期是遥感监测的最佳时期。     

水稻叶片不同光谱形式反演叶绿素含量的对比分析研究

通过对常优1号和武粳15两个品种水稻叶片的反射率R、lg(1/R)、反射率一阶微分（FD）和反射率归一化（BN）等光谱形式的测量和计算，分析了叶片光谱不同变化形式与叶绿素含量的相关关系，建立了统计方程，并进行了比较与评价，同时，对反演方程的最佳波段选择进行了探讨。结果表明，叶绿素含量与反射率一阶微分光谱方程的相关性最强，而采用lg(1/R)的光谱形式能够提高遥感反演叶绿素含量的效果。经验证，两个水稻品种叶绿素含量的模拟值与实测值的复相关系数R2分别达到0.641和0. 818。     

基于室内光谱测量的玉米单叶偏振与二向性反射关系研究

本研究利用多角度光度计实测了玉米单叶的偏振反射比与二向反射比数据。该光度计能够在不同的观测天顶角、入射天顶角和方位角下测量目标物的偏振反射和二向反射,获得地物目标在2π空间的多角度观测数据。通过分析实测的偏振反射和二向反射数据,得出了玉米单叶的偏振反射与二向反射之间关系密切,最大与最小偏振反射比之和的平均数约等于同等观测条件下玉米叶片的二向反射比。该研究成果为植被遥感监测做出了一种新的尝试,并且对偏振光遥感、多角度遥感的深入研究与应用提供了依据。     

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。     

黄河口水体光谱特性及悬沙浓度遥感估测

通过黄河口含沙水体野外遥感光谱反射率的观测实验,探讨了黄河口水体表观光谱特性,分析了悬浮体中有机颗粒含量和悬沙粒度对光谱特性的影响。针对Landsat TM/ETM+影像波段特性,对黄河口含沙水体在其可见光至近红外4个波段的光谱特性进行了模拟分析,并结合表观光谱观测数据建立了经验回归函数,以估测不同时相黄河口水体表层悬沙的浓度     

Spectral material mapping using hyperspectral imagery: a review of spectral matching and library search methods

Imaging spectroscopy is an emerging and versatile technique that finds applications in diverse fields concerned with remote identification, discrimination and mapping of materials. The large amount of spectral data produced by hyperspectral imaging necessitates the development of automated techniques that convert imagery directly into thematic maps. Spectral library search method, a method of choice for organic compound identification by the mass spectroscopy, has caught the attention of researchers as one of the appropriate methods for an efficient exploitation of high quality spectral data available from the hyperspectral imaging systems. Given the apparent increase in the number of papers appearing on the subject as well as the variety of methods proposed, it is reasonable to say that the field of automated interpretation of reflectance spectral data has passed its infancy now gaining important space in the scientific community. We present an overall view of the literature relevant to the development of library search method, the various search algorithms and systems available in the purview for developing an automated hyperspectral data analysis system for material identification.     

面向灾害识别的专题波谱库设计与开发

介绍了专题波谱库可视化程序设计与开发的方法。以土壤盐碱化为例,详细阐述了专题波谱库的设计思想及关键技术。可为环境与减灾卫星高光谱数据的业务化运行提供光谱数据支撑,提高了高光谱遥感在防灾减灾领域的定量反演应用能力。     

山东省招远金矿区春季赤松林的植物地球化学和反射光谱特征

本文研究了山东省招远市台上金矿区与背景区赤松林的植物地球化学特征、赤松生长状况和光谱反射率特征的差异。结果表明，赤松对Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｂ等金属元素均呈强积累，赤松针叶中的Ａｕ、Ａｇ元素含量金矿区值和背景区值之比分别可达６和１８。重金属的过量吸收使金矿区赤松的生长状况变差，针叶内叶绿素含量减少，反射光谱特征明显变化。金矿区与背景区对比，赤松的红界蓝移幅度可达８—１２ｎｍ。随重金属污染程度的加重，近红外肩反射率值、叶绿素反射峰值与叶绿素吸收峰值之差均呈下降趋势，一阶导数谱７１０ｎｍ附近平顶斜率由正值变为负值，逐渐变小。反射光谱的这种变化规律可用以遥感探查赤松林下重金属矿藏。     

一种基于纹理和光谱特征的高光谱影像信息向量机分类方法

针对高光谱影像中空间特征信息利用不足的问题,提出了一种基于纹理和光谱特征的高光谱影像信息向量机分类方法。该方法首先采用三维Gabor滤波器对高光谱影像数据立方体进行纹理特征提取,提取后的影像数据同时具有光谱和纹理特征,避免了传统纹理特征提取带来的高维特征和光谱不连续的问题;然后采用分类精度和效率都较高的信息向量机进行分类处理。通过AVIRIS高光谱影像实验,结果表明该方法不仅提高了影像的分类精度,而且还消除了分类结果图中的类别噪声现象。     

图的谱方法的空间目标形状表达研究

提出了一种新的关联矩阵——角度矩阵来表达关联图,分别采用邻接矩阵、拉普拉斯矩阵、距离矩阵和角度矩阵来数字化表达关联图。初步实验结果表明,图的谱方法是一种有效表达空间目标形状信息的方法,其中选择角度矩阵作为关联矩阵的效果最好。     

Spectral sensitivity of ALOS,ASTER, IKONOS,LANDSAT and SPOT satellite imagery intended for the detection of archaeological crop marks

This study compares the spectral sensitivity of remotely sensed satellite images, used for the detection of archaeological remains. This comparison was based on the relative spectral response (RSR) Filters of each sensor. Spectral signatures profiles were obtained using the GER-1500 field spectroradiometer under clear sky conditions for eight different targets. These field spectral signature curves were simulated to ALOS, ASTER, IKONOS, Landsat 7-ETM+, Landsat 4-TM, Landsat 5-TM and SPOT 5. Red and near infrared (NIR) bandwidth reflectance were re-calculated to each one of these sensors using appropriate RSR Filters. Moreover, the normalised difference vegetation index (NDVI) and simple ratio (SR) vegetation profiles were analysed in order to evaluate their sensitivity to sensors spectral filters. The results have shown that IKONOS RSR filters can better distinguish buried archaeological remains as a result of difference in healthy and stress vegetation (approximately 1–8% difference in reflectance of the red and NIR band and nearly 0.07 to the NDVI profile). In comparison, all the other sensors showed similar results and sensitivities. This difference of IKONOS sensor might be a result of its spectral characteristics (bandwidths and RSR filters) since they are different from the rest of sensors compared in this study.