基于无人机高光谱遥感的草原植物冠层滞尘量估算

作者

闫石赵义博雷少刚杨星晨李恒宫传刚
单位

神华北电胜利能源有限公司中国矿业大学矿山生态修复教育部工程研究中心
摘要

为了探索无人机高光谱遥感估算草原植物冠层滞尘量的可行性，以内蒙古自治区宝日希勒草甸草原为研究区，利用1/10000天平和叶面积仪测定植物冠层滞尘量，通过成像光谱仪采集机载高光谱影像，分析滞尘对冠层光谱反射率和三边参数的影响，探究滞尘量与单波段反射率和光谱指数的相关关系，建立基于光谱参数的植物冠层滞尘量估算模型。结果表明：(1)随着滞尘量增加，可见光波段反射率先升高后降低，但整体呈降低趋势，近红外波段的反射率逐渐降低；冠层滞尘对三边位置无显著影响，与黄边幅值(Dy)、红边幅值(Dr)、黄边面积(SDy)和红边面积(SDr)呈显著负相关；(2)冠层滞尘量与原始光谱反射率相关系数均为负值，比值指数(RI)、差值指数(DI)和归一化指数(NDI)均会不同程度影响滞尘量与光谱数据的相关性；(3)以R542,R969(542,969 nm光谱反射率)，DI720,969,NDI725,890,Dy和Dr为变量，使用随机森林(RF)构建的植物冠层滞尘量估算模型准确度较高。研究结果可为草原植物冠层滞尘量监测提供理论依据和技术支持。
关键词

草原植物冠层滞尘高光谱光谱分析估算模型
基金项目(Foundation)

国家重点研发计划项目（2016YFC0501107）；
文章目录

0 引言
1 数据与方法
1.1 样品采集与滞尘量测定
1.2 机载高光谱数据获取及预处理
1.3 光谱指数与三边参数计算
1.4 模型建立与评价参数
2 结果与讨论
2.1 滞尘对冠层光谱特征的影响
2.1.1 滞尘对冠层反射率的影响
2.1.2 滞尘对冠层光谱三边参数的影响
2.2 冠层滞尘量与光谱数据相关性分析
2.2.1 冠层滞尘量与单波段反射率相关性分析
2.2.2 冠层滞尘量与光谱指数相关性分析
2.3 冠层滞尘量估算
3 结论
引用格式

闫石,赵义博,雷少刚,杨星晨,李恒,宫传刚.基于无人机高光谱遥感的草原植物冠层滞尘量估算[J].河南理工大学学报(自然科学版),2022,41(06):84-92.DOI:10.16186/j.cnki.1673-9787.2020090070.