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典型地物的光谱特征分析不仅是遥感理论研究的重要内容,而且也是遥感应用研究的重要依据。不同地物的光谱能够反映其特有的性质,多种地物光谱混合会呈现出特定的规律。植被与土壤是遥感领域中研究最为广泛的两种地物,对其混合光谱的研究既可以为探索混合像元分解方法提供理论上的支持,又有助于提高地物分布类型的监测精度。同时,混合地物光谱特征的研究也为各种地物参量反演提供重要的实验依据和理论支持。为此本文开展了针对植被与土壤的混合光谱实验,并对其进行了充分的试验观察与分析。本文的工作主要集中在以下方面:
(1)系统分析典型地物(植被与土壤)各自的光谱特征与反射特性,在此基础上提出了适合植被与土壤混合光谱研究的光谱曲线分析方法。
(2)设计了植被与土壤两种地物混合光谱定量实验方案。该方案把观测区域内植被与总面积的比例依次布置为0,1/16,…,16/16,模拟16种植被与土壤各占不同比例的混合像元,利用ASD光谱仪获取了不同植被覆盖度与不同分布的混合光谱数据。
(3)在混合光谱数据处理基础上,开展了植被与土壤混合光谱分析,并对植被与土壤混合光谱中的特征点、特征波段、以及红边的变化规律进行了总结,通过实验验证了线性混合光谱模型的有效性,同时对非线性影响因素进行了进一步讨论。
(4)在混合光谱模型的分析基础上,发现了土壤与植被混合光谱红边上的稳定点,该点不随组分比例的变化而发生改变,利用该点的属性可以进行地物组分比例、植被含水量、土壤含水量等参数的反演建模。本文以植被覆盖度为例,提出了基于混合光谱中红边特征的植被覆盖度反演模型,并利用HyMap高光谱影像进行了模型验证。