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地物波谱特性是遥感技术应用的物理基础,也是遥感定量分析的基础,同时地物波谱的研究是遥感基础研究的重要内容。光谱信息所具有的特征反映了地物本身的存在、变化和差异。随着高光谱遥感技术的发展,能从微小的光谱差异中提取更多的、更精确的地物特征信息。湿地是地球独特的、多功能的和高价值的生态系统,对碳的储存和温室气体的产生起着极其重要的作用。泥炭藓沼泽是一种景观独特的湿地类型,中国的泥炭藓沼泽主要分布在大、小兴安岭和长白山等地,在亚热带山地也有小面积零星分布。因缺乏泥炭藓沼泽湿地的光谱特征研究,国内至今未见泥炭藓沼泽湿地的遥感调查信息,泥炭藓沼泽湿地资源至今未明。 本论文选取福建天宝岩国家级自然保护区泥炭藓沼泽湿地以及吉林哈泥泥炭藓湿地作为研究区,采用现场实测以及实验室测量的方法,对泥炭藓及周围其他典型植物的光谱特征进行研究。主要得到了以下结论: 1.导数法能够突出不同泥炭藓属植物光谱曲线的变化斜率,从而捕捉到光谱曲线的细微变化,如光谱的绿峰、红边等位置信息。通过导数光谱技术也可以进一步区分泥炭藓湿地周围的水竹以及柳叶箬属和泥炭藓属植物的光谱特征。 2.用连续统去除法以及在连续统去除的基础上获得的不同泥炭藓属植物的光谱反射特征如绿光反射峰、红光吸收谷、红边位置以及在可见光和近红外的4个吸收谷的吸收深度和吸收面积等各种光谱特征的位置和反射率差异信息可以很好地区分不同泥炭藓属植物。经过光谱的连续统去除之后,可以放大10种苔藓植物的光谱反射率曲线的“吸收谷”,从而有利于不同种类苔藓植物的区分。 3.通过主成分分析法对反射率光谱进行相关变换,对光谱反射率曲线相近的6种泥炭藓属植物可以进行区分。结果表明:尖叶泥炭藓的分布较为分散,可以与其它种区分,而多纹泥炭藓和泥炭藓密枝亚种两者分布集中,锈色泥炭藓、中位泥炭藓和泥炭藓三者的分布较为集中,尤其是锈色泥炭藓、中位泥炭藓两者重合部分较多,不易区分。 4.不同的水位条件下的暖地泥炭藓光谱曲线有很大差异,随着水位的降低其在可见光和近红外的反射率升高,在近红外的水吸收波段的吸收谷的深度随着水位的增加其吸收谷的深度不断加深。在20天的实验处理中,水位1cm、2cm和5cm的全部样本随着叶绿素含量的降低,其红边位置都出现了明显的向短波方向移动的趋势。 5.经过24h、48h以及烘干48h的胁迫之后,泥炭藓密枝亚种的反射光谱特征与未受到水分胁迫的泥炭藓密枝亚种的光谱特征有很大的差异。主要表现在可见光波段的“绿峰”,“红峰”,“近红外波段的反射率”,以及位于960nm和1200nm处的“水吸收谷”的变化上。 6.藓丘的水位埋深会影响泥炭藓属植物的含水量,从而对泥炭藓属植物的光谱特征产生显著影响,3种泥炭藓属植物的光谱反射率特征均表现出:低丘的样本反射率偏低,高丘的反射率都偏高的特征,尤其是泥炭藓的差异更为明显。 7.泥炭藓的叶片结构特征会对其光谱特征产生明显影响。