太陽輻射與觀測角度對冬小麥冠層反射光譜的影響.pdf

1、遙感應用是依據(jù)地物反射光譜特性來探究從遙感數(shù)據(jù)中獲取資源信息的方法，植被作為地球的最表層資源，因此植被光譜成為最早的遙感基礎研究對象之一。為掌握不同地物或環(huán)境野外自然條件下各種地物光譜輻射特性，需綜合考慮各影響因素的復雜過程。其中植被冠層二向反射特性最為明顯，雖考慮它會增加問題難度和復雜性，但冠層二向反射特性是植被高光譜遙感研究從定性走向定量的必然的過程。植被冠層反射光譜研究是植被高光譜遙感應用的基礎，掌握植被冠層反射光譜二向性反射特征

2、，對提高遙感應用精度有重要意義。
　　本文圍繞冬小麥冠層反射光譜二向特性分析和作物生長狀況的關系進行對比分析，總結了植被冠層反射率隨觀測天頂角和觀測方位角度及生育期的變化規(guī)律;展開了有關生物物理參數(shù)與植被指數(shù)的關系研究，并找出多種植被指數(shù)與多種生物物理數(shù)據(jù)之間的關系，并給出反演的方法。
　　研究結果表明:
　　1、冠層反射光譜對天氣有響應，隨著太陽輻射增加冠層反射光譜增高，晴天變化更明顯;觀測角度的改變導致冠層反射光譜

3、的差異，可用“熱點效應”加“鏡面反射”解釋;與上述條件相適應，NDVI與EVI也表現(xiàn)出與冠層反射光譜相似變化;受紅光和近紅外波段的變化影響，NDVI與EVI之間的變化趨勢較一致，2者相關系數(shù)R2＞0.72，且P＜0.01，呈極顯著相關。
　　2、葉片的反射率隨著Cab的增大而減小，其在近紅外區(qū)域影響趨近去零，沒有明顯的區(qū)分變化;干物質(zhì)含量Cm、葉片等效厚度Cw、葉面積指數(shù)LAI、觀測天頂角tto、相對方位角psi對可見光區(qū)域的影響

4、均不顯著;葉面積指數(shù)LAI、觀測天頂角tto和干物質(zhì)含量Cm在近紅外區(qū)域影響尤為顯著;葉面積指數(shù)LAI和觀測天頂角tto在近紅外波段，隨著值得增加而增加，而且幅度也更加明顯，Cm與它們的規(guī)律正好相反，隨著值得增加而降低。高光譜遙感數(shù)據(jù)與PROSAIL模型的結合對于生理參數(shù)的反演有一定可行性。
　　3、生育期的不同引起反射光譜變化的變幅最為顯著。生育進程的變化是小麥生長狀況改變的外在體現(xiàn)，而生長狀況的明顯改變使得反射光譜有了很大的變

5、化，相比較天氣條件、觀測角度帶來的差異性來說，生長狀況的改變使得反射光譜在波譜形狀和數(shù)值大小等多方面呈現(xiàn)根本的變化;盡管影響小麥生長的因素很多，但它們都可以綜合地體現(xiàn)在反應小麥長勢的光譜特征和植被指數(shù)上，因此可以利用小麥的光譜和植被指數(shù)來監(jiān)測測小麥的生長狀況并進行生物量估算。
　　4、本文開發(fā)和設計的地面自動遙感平臺可實現(xiàn)實時在線操作和監(jiān)控，觀測持續(xù)時間長，能夠全天候野外自動測量和記錄冠層的多角度反射光譜數(shù)據(jù)。經(jīng)檢驗，基于PROS