论文部分内容阅读
使用美国SVC的HR-768便携光谱仪测定了古尔班通古特沙漠南缘和塔里木河中下游主要荒漠植物(共计25种)的高光谱(简称光谱)数据,利用去除包络线、光谱微分、特征波段提取、逐步回归、相关分析等方法,对所测荒漠植物的光谱曲线进行特征分析、参数提取以及荒漠植物光谱与含水率相关分析；采用回归分析方法,以荒漠植物光谱特征波段和对水分敏感波段的吸收深度对古漠南缘荒漠植物含水率进行反演,建立水分预测模型；利用水分敏感波段的吸收深度和吸收斜率对塔河中下游荒漠植物的含水率进行分析；建立了新疆荒漠植物波谱库。研究表明：(1)对所测荒漠植物光谱反射率与含水率的相关分析表明,在1450nm附近,荒漠植物光谱对水分吸收反映明显；荒漠植物1405nm～1646nm波段的光谱能有效地反映其含水率的大小,是荒漠植物对水分敏感的波段。(2)对测定的荒漠植物光谱数据去包络线、倒数、对数以及一阶微分等变换后,确定了预测荒漠植物含水率的最佳模型,决定系数达到0.912,预测精度较高。(3)对原始光谱数据进行归一化处理后,以1405nm～1534nm波段吸收深度构建荒漠植物水分预测模型,决定系数为0.928,根据该模型预测荒漠植物含水率,预测误差在-1.86%～2.84%之间。(4)对原始光谱数据进行归一化处理后,根据1405nm～1534nm波段光谱反射率,采用聚类分析方法,将古漠南缘荒漠植物含水率划分成高、中、低三个等级,花花柴、骆驼蓬、虫实为较高等级；尖牻牛儿苗、梭梭、早熟猪毛菜为含水率中等,补血草、琉苞菊、小花荆芥为含水率较低。1405nm～1534nm波段的光谱能有效地对荒漠植物含水率进行等级划分。(5)在无人为干扰的塔里木河下游,荒漠植物含水率的大小与地下水埋深变化趋势相一致,随地下水埋深降低(离河距离增加)植物含水率下降的趋势主要反映在1450nm附近水分吸收谷波段。(6)荒漠植物含水率在其光谱敏感波段起终点的斜率和1450nm波段附近水分吸收谷深度的大小能有效地反映荒漠植物含水率的高低。