PSR3500森林生态系统研究--森林生态系统成像高光谱研究

随着现在设备质量的提升、数据标定、弥补冠层影响方法的出现、越来越多高效模型的提出，经验模型应用越来越广泛。未来，由卫星获取的高光谱图像数据将使得这些模型更通用。

预防管理森林生态系统面临重大挑战，需要连续的空间、时间信息进行辅助。成像光谱能够提供其它地球观测系统所没有的信息。成像光谱能够监测化学特性分布、植物水分含量等多种特性，为研究全球生态系统提供新的角度，不过对于如何有效提取光谱信息仍有争论。经验方法效率很高，但通用性不强，其它一些利用到叶片或者冠层反射率进行物理建模、混合建模的方法通用性会更好。此文研究评估这些方法的优劣性，使用了SEI 的PSR-3500光谱辐射计结合叶片夹可测量叶片反射率。有些基于叶片/叶尖物理模型的方法更接近实验室结果，而基于冠层特性的方法还略显不足。不过随着现在设备质量的提升、数据标定、弥补冠层影响方法的出现、越来越多高效模型的提出，经验模型应用越来越广泛。未来，由卫星获取的高光谱图像数据将使得这些模型更通用。

图1 经验方法与物理模型方法估算叶片生化特性的原理图

图2 (a)(b)叶片在特定波段的主要吸收特征 (b)中是弱水分吸收波段 (c)蛋白质/纤维素吸收特征

图3 橡树叶干燥实验 (a)等效水厚度EWT光谱反射率 (b) PROSPECT-D估算EWT (c)BRI估算EWT (d)PLSR估算EWT

图4 旱胁迫下的山毛榉苗在两周时间内干反射光谱

图5 山毛榉和云杉数的反射光谱，下方为用相应光谱估算叶片氮含量的精度

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