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祁连山中段的黑河上游,地处我国西北干旱、半干旱地带,主要植被类型包括草地、灌木、乔木,这些植被在河西走廊地区的水源涵养中发挥着重要的作用。对祁连山中段的植被动态进行监测,可以为祁连山区生态环境的保护和发展提供依据。植被光谱反射率的测定及其反射特征的分析,是植被遥感研究的基础。对植被动态变化进行大尺度监测的主要研究内容,本文利用ASD FieldSpec 3便携式光谱仪于2016年对研究区的主要植被类型(灌丛和草地)生长期的光谱反射率进行测量,同时定期观测了植被的生理生态特征(叶面积、叶面积指数、叶片叶绿素含量、生物量),分析了不同物候期植被生理生态参数的变化以及光谱反射特征,在此基础上结合高分一号影像数据反演了祁连山区植被生理生态特征参数的空间分布。主要的研究结果如下:(1)以灌丛(金露梅、鬼箭锦鸡儿)和亚高山草甸为研究对象,测定了3种优势种(金露梅、鬼箭锦鸡儿和垂穗披碱草)植被不同物候期的冠层光谱反射率,同时也观测了亚高山草甸其它物种的反射率。研究结果显示同种物种不同物候期冠层的光谱反射率的变化趋势一致,但在近红外波段差异较明显。在可见光波段,亚高山草甸的4种物种的冠层反射率从大到小依次为珠芽蓼(Polygonum viviparum)>垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb)>小茴香(Foeniculum vulgare)>鹅绒萎陵菜(Potentilla anserina)>苔草(Carex Evergold),与可见光波段相比,在近红外、中红外波段,4种物种的冠层反射率差异较大。对于灌丛,在350~2500 nm的波段范围内,金露梅的冠层反射率都高于鬼箭锦鸡儿,在760~1350nm的波段范围,两种灌木的冠层反射率都在结实期达到最大。不同地物的光谱反射率之间存在差异,尤其是非植被与植被之间。(2)利用垂穗披碱草、金露梅、鬼箭锦鸡儿3种优势物种实测光谱反射率为数据源,分析了不同物候期不同植被指数与LAI和叶片SPAD值的相关性,建立了不同物候期LAI和叶片SPAD值的预测模型。结果表明:不同物种和物候期,预测LAI和叶片SPAD值的最佳植被指数不尽相同,垂穗披碱草的LAI和叶片SPAD值分别在抽穗期、结实期预测效果最好。而金露梅和鬼箭锦鸡儿预测LAI的最佳时期分别在展叶期和发芽期,且两种灌木预测叶片SPAD值的最佳时期都在结实期。对于生物量的观测,选择一年中植物生长最为旺盛的时期进行,估测草地、灌丛的生物量最佳植被指数分别为DVI、SR705,但估算模型的精度不高。(3)以高分一号(GF-1)WFV、PMS影像为数据源,结合地面同步获取的实测植被指数,构建基于GF-1WFV、PMS影像计算的植被指数与实测植被指数的转换模型,利用高光谱数据修正的植被指数反演了研究区植被生理生态参数的分布。