樟樹幼林主要生物化學(xué)參數(shù)高光譜遙感估算模型研究.pdf

1、高光譜遙感(HyperspectralRemotesensing)是指利用很多很窄的電磁波波段從感興趣的物體獲取有關(guān)數(shù)據(jù)。與常規(guī)遙感相比，高光譜遙感具有光譜分辨率高(波段寬度＜10nm)、波段多(幾十至幾百個(gè)波段)、連續(xù)性強(qiáng)、信息量豐富等特點(diǎn)。地物光譜特征的研究是現(xiàn)代遙感技術(shù)的重要組成部分，它既是傳感器波段選擇和設(shè)計(jì)的依據(jù)，又是遙感數(shù)據(jù)分析解譯的基礎(chǔ)。 植物生物物理和生物化學(xué)特征及參數(shù)提取的研究成為高光譜遙感技術(shù)最精華和核心的部

2、分。世界各國在農(nóng)業(yè)方面研究較多，但林業(yè)方面，雖然國外開展了大量研究，我國卻仍處于起步階段。 本文以樟樹幼林為研究對象，使用美國分析光譜儀器公司(AnalyticalSpectralDevices，Inc)生產(chǎn)的手持式野外光譜輻射儀(波長范圍325nm～1075nm)測量樟樹冠層光譜反射率，并同步進(jìn)行主要生物化學(xué)參數(shù)的測定。主要測定的生物化學(xué)參數(shù)有：葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素總含量、類胡蘿卜素含量、纖維素含量、總氮含量和總

3、磷含量。采用ViewSpecProversion4.02、SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件、EXCEL數(shù)據(jù)分析工具，通過多元線性逐步回歸分析技術(shù)和曲線擬合技術(shù)，探討冠層高光譜反射率及其變換形式(高光譜特征參數(shù))與對應(yīng)生物化學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系，并建立估算模型，然后采用三類精度檢驗(yàn)指標(biāo)對同一生物化學(xué)參數(shù)的多個(gè)估算模型預(yù)測能力進(jìn)行評價(jià)，最終篩選出可分別對各類生物化學(xué)參數(shù)進(jìn)行估算的最適合高光譜估算模型(類胡蘿卜素含量和總磷含量建立的估算模型未通過精度檢驗(yàn)

4、)。各類模型如下： (1)葉綠素總含量：y=exp[1.356+(-361.973)×Db](n=15，R2=0.671)y=3.882×exp[(-361.973)×Db](n=15，R2=0.671) (2)葉綠素a含量：y=1.748+1519.157×α621+690.805×α804(n=15，R2=0.81)(注：α621和α804分別表示621nm和804nm處的一階微分光譜) (3)葉綠素b含量：

5、y=0.822-5.428×α556+7.249×α400(n=15，R2=0.701)(注：α556和α400分別表示556nm和400nm處的原始光譜反射率) (4)纖維素含量：y=38.611+3894.056×α895-14713.7×α590+11100.905×a591(n=15，R2=0.858) (5)總氮含量： y=1.93-1157.247×α637+2732.898×a651-967.802×