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遥感技术具有实时、大面积监测特性,是珊瑚礁生态系统有效的监测与管理工具。珊瑚礁底质光谱反射率特征识别是当今研究的热点和难点。珊瑚礁底质光谱反射率多样性与相似性等因素,限制了珊瑚礁遥感技术在珊瑚礁生态系统中的应用。为推进珊瑚礁底质光谱反射率识别工作的开展,加大不同海域珊瑚礁底质光谱反射率特征研究,具有重要意义。 本文以三亚鹿回头海域不同珊瑚礁底质为研究对象,在国内首次对其光谱反射率特征进行探索性研究,得到主要研究结果如下: (1)三亚鹿回头海域常见珊瑚礁底质健康石珊瑚、石莼、团扇藻、砂光谱反射率具有一定的差异性。健康石珊瑚(Scleractinia)光谱反射率在575nm、605nm、650nm处出现三个波峰,在675nm处出现波谷;石莼(ulva)光谱反射率在500nm处开始快速增加,560nm后开始缓慢降低,并在675nm处出现显著波谷;团扇藻(Padina Pavonica)光谱反射率在550nm-600nm波段内光谱反射率增加较快,602nm和650nm处出现显著波峰,675nm处出现波谷;砂光谱反射率在可见光波段,呈现出缓慢增加趋势,无显著波峰/谷,平均光谱反射率在0.1-0.6之间。 (2)不同珊瑚礁底质光谱反射率一阶导数具有一定的差异性。健康石珊瑚光谱反射率一阶导数在565nm和596nm处出现两个波峰,在612nm和659nm处出现两个波谷;石莼光谱反射率一阶导数在570nm、616nm、645nm、663nm出现四个波谷,在517nm处出现一个波峰;砂光谱反射率一阶导数为正值;团扇藻光谱反射率一阶导数在556nm、595nm、640nm出现三个波峰,在610nm和657nm处出现两个波谷。 (3)根据不同珊瑚礁底质光谱反射率一阶导数在特定波段的正负,可以对不同珊瑚礁底质进行区分。首先,根据石莼光谱反射率一阶导数在559nm-578nm波段范围内为负值,可以将其与健康珊瑚、团扇藻、砂进行区分;其次,根据砂光谱反射率一阶导数在600nm-630nm波段范围内为正值,可以将其与团扇藻和健康珊瑚进行区分;最后,根据团扇藻光谱反射率一阶导数511nm-524nm波段内为正值,可以与健康珊瑚进行区分。 (4)块状珊瑚光谱反射率与枝状珊瑚光谱反射率存在一定的差异性,块状珊瑚与枝状珊瑚光谱反射率均在575nm、605nm、650nm处出现波峰,在675nm处出现波谷,但块状珊瑚光谱反射率高于枝状珊瑚光谱反射率,。块状珊瑚光谱反射率一阶导数在430nm-479nm波段内高于枝状珊瑚光谱反射率一阶导数。 (5)风信子鹿角珊瑚与疣状杯形珊瑚的光谱反射率具有差异性。其中,健康疣状杯形珊瑚光谱反射率在400nm-475nm波段内高于健康风信子鹿角珊瑚光谱反射率,健康风信子鹿角珊瑚光谱反射率在475nm-517nm和521nm-587nm波段内高于健康疣状杯形珊瑚光谱反射率。健康风信子鹿角珊瑚光谱反射率一阶导数在460nm-480nm波段内高于健康疣状杯形珊瑚光谱反射率一阶导数。死亡风信子鹿角珊瑚光谱反射率一阶导数在486nm-576nm和666nm-700nm波段内高于死亡疣状杯形珊瑚光谱反射率一阶导数,而死亡疣状杯形珊瑚光谱反射率一阶导数在650nm-666nm高于死亡风信子鹿角珊瑚光谱反射率一阶导数。 本试验研究结果,将为我国珊瑚礁底质光谱反射率识别工作提供科学依据。同时,也将推进我国珊瑚礁全面监测与管理工作的开展。