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續(xù)上節(jié)所言，不同的植物由于結(jié)構(gòu)和葉綠素含量不同，具有不同的光譜特征，特別是近紅外波段有較大的差別。

利用植物的物候差異下的光譜成像也可區(qū)分植物類(lèi)型，如冬季落葉樹(shù)和常綠樹(shù)很好區(qū)別。植被生長(zhǎng)不同狀態(tài)下，例如病害侵?jǐn)_下結(jié)構(gòu)和葉綠素含量發(fā)生很大的變化，尤其是近紅外波段與健康植物區(qū)別最為明顯。

但影響植被波譜特征的主要因素不止包括植物類(lèi)型、病蟲(chóng)害影響，植物生長(zhǎng)季節(jié)等都會(huì)影響植被波譜特征

下面讓我們細(xì)講影響植物光譜的幾個(gè)因素、主要植被類(lèi)型的影像特征以及同一植被在不同季節(jié)的不同植被波譜特征。

（1）植物光譜的影響因素

l  葉綠素

植物葉片中含有多種色素，如葉青素、葉紅素、葉綠素等。在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，其反射峰值落在相應(yīng)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。植被可見(jiàn)光和近紅外（350-800nm）反射光譜差異來(lái)源于植被體內(nèi)葉綠素和其他色素成份，例如植物衰老、植物病蟲(chóng)害等。

不同顏色葉子的反射光譜曲線

不同生長(zhǎng)狀態(tài)橡樹(shù)葉子的反射特性

不同狀態(tài)長(zhǎng)勢(shì)松樹(shù)的反射光譜曲線

植被因受到病蟲(chóng)害，農(nóng)作物因缺乏營(yíng)養(yǎng)、缺乏水分使其生長(zhǎng)不良，植被波譜特征要發(fā)生變化，反映在影像上的色調(diào)形態(tài)的變化。例如海綿組織受到破壞，葉子色素發(fā)生了變化，至使在可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)兩個(gè)吸收谷（藍(lán)、紅）就不明顯了。而綠光處反射峰值也會(huì)變低、變平；在近紅外區(qū)，峰值被消低，甚至消失，整個(gè)光譜曲線的波狀特征被拉平。因此，在遙感影像上，植被的信息體現(xiàn)不明顯，與健康植被極易區(qū)分。

·           植被葉片構(gòu)造

綠色植物的葉子是由上表皮、葉綠素顆粒組成的柵欄組織和多孔薄壁細(xì)胞組織（海綿組織）構(gòu)成。

葉綠色對(duì)紫外線和紫色光的吸收率極高，對(duì)藍(lán)色光和紅色光也強(qiáng)吸收，以進(jìn)行光合作用。對(duì)綠色光部分則部分吸收，部分反射，所以葉子呈綠色，并形成在0.55μm附近的一個(gè)小反射峰值，而在0.33～0.45μm 及0.65μm 附近有兩個(gè)吸收谷。葉子的多孔薄壁細(xì)胞組織（海綿組織）對(duì)0.8～1.3μm的近紅外光強(qiáng)烈地反射，形成光譜曲線上的最高峰區(qū)。

·           葉片含水量

上面提到葉片在1.45μm，1.95μm和2.6～2.7μm處各有一個(gè)吸收谷，這主要由葉子的細(xì)胞液、細(xì)胞膜及吸收水分所形成。植物葉子含水量的增加，將使整個(gè)光譜反射率降低，反射光譜曲線的波狀形態(tài)變得更為明顯，特別是在近紅外波段，幾個(gè)吸收谷更為突出。

植被綠色葉片與干葉片的光譜特性比較

不同水分含量小麥葉片光譜曲線

·           植被疏密度（覆蓋度）

植被越茂密，覆蓋程度越大，光譜特征形態(tài)受背景下墊面影響愈小。可以用葉面指數(shù)來(lái)說(shuō)明植被疏密度，即植被葉片的累加面積總和與覆蓋地面面積之比。

棉花葉片1-6層疊置的光譜曲線

（2）主要植被類(lèi)型的影像特征

在當(dāng)前分辨率遙感圖像上，植被一般是群體的特征，反映個(gè)體的形態(tài)較為困難，只能依據(jù)紋理結(jié)構(gòu)和色調(diào)識(shí)別出植被的類(lèi)型、生長(zhǎng)狀況、分布范圍等信息。

按照植被的波譜特征，不同植物由于葉片組織結(jié)構(gòu)不同和所含色素不同，在0.55μm附近的一個(gè)小反射峰值，而在0.33～0.45μm及0.65μm附近有兩個(gè)吸收谷，這些特征不同類(lèi)型的植被具有不同程度的光譜特征。

不同植被的光譜反射曲線

對(duì)于植被生長(zhǎng)的氣候與植被本身的季節(jié)性特性，也對(duì)光譜曲線造成影響。首先對(duì)于落葉植被與常綠植被，在光譜曲線上的差別比較大，這樣可以進(jìn)行植被區(qū)分。其次，同種類(lèi)型的植被在不同的氣候與季節(jié)性變化下光譜曲線也會(huì)出現(xiàn)變化。

蘆葦在春、夏、秋三季的反射率曲線

植被生長(zhǎng)所在的綜合地理環(huán)境（溫度、水分、土壤類(lèi)型、地形地貌等）也可以對(duì)植被的光譜反射曲線產(chǎn)生局部的差異。在尺度較大的高光譜影像上，植被的物理特征也可能是光譜反射特性影響較大的因素。植被的冠部分、頂部及投影的側(cè)面形狀、群落結(jié)構(gòu)等都可能對(duì)植被的光譜特征造成一定的影響。例如闊葉林、針葉林、灌叢、草本植被等都具有不同的細(xì)部光譜特征。另外，植物在生長(zhǎng)過(guò)程中如果受到某種外界侵?jǐn)_、人工干預(yù)、物質(zhì)污染后，內(nèi)部結(jié)構(gòu)、葉綠素和水分含量就會(huì)發(fā)生不同程度的變化，例如人工砍伐、缺水干枯、病蟲(chóng)害影響、生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)元素缺乏等，這都可以使得植被的反射光譜特性發(fā)生變化。

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