高光谱遥感在反演植被生理参数的应用综述

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1、高光谱遥感在反演植被生理参数的应用综述【摘要】高光谱分辨率遥感技术是近20年来人类在对地观测方面取得的重大技术突破之一，也是当前及未來几十年内的遥感前沿技术。由于其具有光谱分辨率高、数据丰富等独特性能，因而在环境保护、地质找矿、植物牛长监测等许多方面有着广泛应用。高光谱分辨率遥感在植被牛理参数监测中主要有以下几方面应用：植物中氮素含量；叶绿素含量；水含量。[Abstract】Hyperspectralremotesensingtechnology,beingoneofthemostimportantbreakthroughsa

2、cquiredinthefieldofearthobservationbyhumanintherecent20years,isanadvancingtechnologyofremotesensinginthenextdecades・Ithasthespecialqualitiesofhighspectralresolution,pientifuldataetc.,soitcanbeextensivelyappliedinenvironmentprotection，depositexploration,vegetationmon

3、itoringandsoon.Theapplicationofhyperspectralremotesensinginmonitoringphysiologicalparametersofvegetationmainlyhasthefollowingaspects：nitrogencontentinplants,chlorophyllcontent,；watercontent.【？p键词】高光谱遥感；植物生理参数；氮素含量；叶绿素含量；水含量【Keywords]hyperspectralremotesensing；plantp

4、hysiologicalparameters；nitrogencontentinplants；chlorophyllcontent；watercontent【中图分类号】P23【文献标志码】A【文章编号】1673-1069(2017)05-0182-031引言获取植物牛理参数的传统方法是将植物带回到实验室进行化学和牛物分析，这个过程需要花费巨大的人力物力成本，因此，我们探索是否可以应用新的技术来结合具体微生物复垦技术特点，以简化这些烦琐而且花费成本巨大的实验。利用高光谱扫描叶片來进行反演植物内部生理生化参数(氮磷钾等)含量，能

5、够获得地物连续平滑的光谱曲线，并且可以捕捉到非常敏感微小的差异。随着高光谱遥感技术的快速发展及其数据处理与分析方法的不断进步，与传统的生理生化实验相比，利用高光谱遥感数据反演植物生理生化参数在现实中会得到为更广泛的应用，高光谱遥感目前也正在成为观测植物长势和诊断植物病虫害的重耍方法。叶片中的氮素、叶绿素、水等含量与叶片反射率有着密切联系。可以用数学方法进行叶片生化组分含量的预测研究。随着高光谱遥感技术的发展，高光谱数据在作物生理参数诊断中所起的作用越来越受到人们的重视。2高光谱遥感技术在作物生化参数诊断中的应用高光谱分辨率遥感

6、技术的发展是20世纪末最后20年中人类在对地观测方面所取得的重大技术突破之一，也是当前及今后几十年内的遥感前沿技术。国际遥感界将光谱分辨率达纳米(nm)数量级范围内的遥感技术称为高光谱(HypersPectral)遥感。其光谱分辨率高，并具有波段多、信息量丰富的特点。常规的作物生化参数的获取方法是将样本从大田运输到实验室进行测定，这种方法费时、费力，且具有破坏性。近年來，随着高光谱技术的发展，由于其具有简便、快速、大面积、非破坏性等特点，在作物参数反演中发挥着重要但独特的作用，便携式高光谱仪通过测定作物的反射率、吸收率和透射率

7、来对生化参数进行测定，可反演的参数主要有叶绿素含量、全氮含量、水含量等［4］。3监测生理参数的应用3.1氮素测定氮素是植物内许多重要有机化合物的组成成分，是植物细胞原牛质中的基木物质。蛋口质、叶绿素和核酸的合成都离不开氮元素［5］,例如蛋白质的多少直接影响植物的生长发育，酚就是蛋白质的一种，缺少酶这种催化剂，植物生长必然要受到影响。氮肥是植被施肥屮最不可或缺也是最普遍的肥料，而由于缺乏能够准确、快速、方便、经济诊断植物氮素营养水平的方法，如果施肥过量则会导致成本增加，污染环境；施肥过少则会导致植物缺乏养料，生长发育不正常，从而

8、导致收成受损［6］。从以上可以看岀，研究精确、高效、实时地监测植物氮素含量的方法对于植物的生长状况监测具有至关重要的意义。基于此，很多学者提出不同条件下采用高光谱分析技术，提取植物氮素信息的方法。目前作物氮素含量高遥感反演常采用的方法是基于高光谱敏感波段反射率或光谱植被指数的