6.1.3植被的反射光谱特征 (1).pptx

《农业装备物联网技术》机电工程学院第六章农业遥感物联网技术与应用务本崇实修德精业6.1.3植被的反射光谱特征

6.1农业遥感物联网架构及信息感知6.1.3 植被的反射光谱特征

6.1.3 植被的反射光谱特征植物叶片的光谱特征形成原理，是植物叶片中化学组分分子结构中的化学键在一定辐射水平的照射下发生振动，引起某些波长的光谱发射和吸收产生差异，从而产生了不同的光谱反射率，且该波长处光谱反射率的变化对叶片化学组分的多少非常敏感(故称敏感光谱)。

6.1.3 植被的反射光谱特征植物的反射光谱，随着叶片中叶肉细胞、叶绿素、水分含量、氮素含量以其他生物化学成分的不同，在不同波段间会呈现出不相同的形态和特征的反射光谱曲线(图6.1)，它可以用来作为区分土壤、水体、山石等的客观依据。

6.1.3 植被的反射光谱特征400~700nm波段(可见光)是植物叶的强吸收波段，反射率和透射率都很低。由于植物色素吸收，特别是叶绿素a、b的强吸收，在可见光波段形成两个吸收谷(450nm蓝光和660nm红光附近)和一个反射峰（550nm的绿光处)，呈现独特的光谱特征，即蓝边、绿峰、黄边、红谷等区别于土壤、岩石、水体的独特光谱特征。

6.1.3 植被的反射光谱特征700~780nm波段，是叶绿素在红波段的强吸收到近红外波段多次散射形成的高反射平台的过渡波段，又称为植被反射率红边。红边是植被营养、长势、水分、叶面积等的指示性特征，己得到了广泛应用与证实。当植被生物量大、色素含量高、生长力旺盛时，红边会向长波方向移动，而在病虫害、污染、叶片老化等胁迫因子发生时，红边便会向短波方向移动。

6.1.3 植被的反射光谱特征780~1350nm波段，叶片内部结构能够解释其光谱反射率特性。由于光线在叶片内部的多次散射形成，且色素和纤维素在该波段来说近似是透明的(多次散射最多10%被吸收)，即便是叶片含水量也只是在970nm、1200nm附近有两个微弱的吸收特征，所以多次散射的结果便是近50%的光线被反射，近50%被透射。

6.1.3 植被的反射光谱特征该波段反射率平台(又称为反射率红肩)的光谱反射率强度取决于叶片内部结构，特别是叶肉与细胞间空隙的相对厚度。但叶片内部结构影响叶片光谱反射率的机理比较复杂，已有研究表明，当细胞层越多，光谱反射率越高;细胞形状、成分的各向异性及差异越明显，光谱反射率也越高。

6.1.3 植被的反射光谱特征1350~2500nm波段，叶片水分吸收主导了该波段的光谱反射率特性。由于1450nm、1940nm、2700nm的强吸收特征，这些吸收光谱位置中间，形成两个主要反射峰，位于1650nm和2200nm附近。

6.1.3 植被的反射光谱特征部分学者在室内条件下利用该波段的吸收特征反演叶片含水量，但由于叶片水分的吸收波段受到大气中水汽的强烈干扰，而将大气水汽和植被水分对光谱反射率的贡献相分离的难度很大，虽取得了部分进展，但仍满足不了植被含水量的定量遥感需求。农业遥感物联网的应用涉及环境监测、气象监测、农田作物监测等多个方面，本章主要侧重农业遥感物联网在农田作物和土壤监测上的应用。

6.1.3 植被的反射光谱特征

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