遥感概论9-1.ppt
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1、第七章 地理遥感,第四节 植被遥感,第四节 植被遥感,植被调查是遥感的重要应用领域。 以确定植被的分布、类型、长势为主。 植被判读的原理是植物的光谱特性。,第四节 植被遥感,植被遥感原理 植被遥感解译 植被指数与植被模型概念,一、植被遥感原理,植物的光谱特征 植被结构与光谱特征参数 植被冠层反射,1.1 植物的光谱特征,1.1 植物的光谱特征,1、在可见光波段,植被的反射率主要受叶绿素含量的影响; 2、在近红外波段,植被反射率主要受叶子内部结构的影响; 3、在短波红外波段,植被反射率主要受叶子水分含量的影响。,影响植被光谱特征的因素,色素含量 叶子的组织构造 叶子水分的含量,色素含量的影响,植
2、物叶子中含有多种色素,如叶青素、叶红素、叶绿素等。在可见光范围内,其反射峰值落在相应的波长范围内。,不同生长状态橡树叶子的反射特性,叶子的组织构造的影响,绿色植物的叶子是由上表皮、叶绿素颗粒组成的栅栏组织和多孔薄壁细胞组织(海绵组织)构成。 叶子的多孔薄壁细胞组织(海绵组织)对0.81.3m的近红外光强烈地反射,形成光谱曲线上的最高峰区。,叶子含水量的影响,植物叶子含水量的增加,将使整个光谱反射率降低,反射光谱曲线的波状形态变得更为明显,特别是在近红外波段,几个谷更为突出。,水分含量对植被反射率的影响(以木兰为例),1.2植被结构与光谱特征参数,植被结构包括:叶子的形状和大小,植被冠层的形状和
3、大小等。,针叶树,阔叶树,植被冠层,樟树,白杨树,显然,不同的植被结构对于阳光的反射特性会有所不同,从而在遥感影像上呈现出不同的特征。,植冠结构的常用特征参数,叶面积指数(LAI) 叶面积体密度(FAVD) 空隙率 叶倾角分布函数,叶面积指数(LAI),叶面积指数(leaf area index)又叫叶面积系数,是指单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数。即: 叶面积指数=叶片总面积/土地面积。 叶面积指数是反映作物群体大小的较好的动态指标。在一定的范围内,作物的产量随叶面积指数的增大而提高。当叶面积指数增加到一定的限度后,田间郁闭,光照不足,光合效率减弱,产量反而下降。,叶面积体密度(
4、FAVD),某一高度上单位体积内叶面积的总和。可以反映叶子的浓密程度。,空隙率,指植被冠层间的间隙率。空隙率越高,植被越稀疏。,叶倾角函数,不同的叶子倾角不同,叶倾角函数反映了叶子的方向分布。而叶子的方向分布会影响到它对光的反射。,1.3 植被冠层反射,单片叶子的光学特性对植被冠层光谱特性是重要的,但并不能完全解释植被冠层的光谱反射。 植被冠层是由许多离散的叶子组成,这些叶子的大小、形状、方位、覆盖范围是变化的。,阴影的分布受光照角度、叶片大小和分布的影响。,1.3 植被冠层反射,对于可见光波段,冠层的反射率小于单片叶子,原因在于叶片之间互相遮挡造成阴影,降低了可见光波段的反射率。 对于近红外
5、波段,冠层反射率大于单片叶子,原因在于,近红外光能透过叶片并反射回来。,多层棉叶的反射率,在植物冠层,多层叶子提供了多次透射、反射的机会。因此,在冠部近红外反射随叶子层数的增加而增加。试验证明,约8层叶的近红外反射率达最大值。,植物冠层的波谱特性,除了受植物冠层本身组分叶子的光学特性的控制,还受植物冠层的形状结构、辐照及观测方向等的影响。因此,植被的波谱特性与覆盖度、生物量密切相关。右图显示紫苜蓿在整个生长周期光谱反射率的变化。植被覆盖度从0(裸地)近100(几乎全覆盖),光谱特征从裸地光谱到植物光谱占主导地位,生物量也逐渐增加。,二、植被遥感解译,植被覆盖类型解译 植被地带性及植被区划解译
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