高光谱特征辨别潴育型麻沙泥田和潮沙泥田水稻土

为了快速识别和划分不同类型水稻土,该研究以江西省兴国县潴育型麻沙泥田和潴育型潮沙泥田为研究对象,以样点方差分析为基础,采用光谱重采样处理、包络线去除处理及光谱一阶微分变换3种光谱分析方法,提取有效的光谱吸收特征参数(spectral absorption feature parameter,SAFP),分析得出两土种有效光谱特征。结果表明:识别潴育型水稻土最有效的是波谷波长位置的共性参数,而区分两土种最有效的是波峰宽度、波谷宽度及波谷倾斜角特性参数。重采样光谱特征参数分析中最有效的是波峰宽度:麻沙泥田的波峰宽度为58 nm,而潮沙泥田为27 nm,麻沙泥田波形起点高,下滑速度比潮沙泥田更快,吸收宽度大;去包络线算法提取光谱吸收特征参数发现,辨别麻沙泥田与潮沙泥田最有效的是波谷宽度,前者在波长482 nm处波谷宽度为26 nm,后者在波长484 nm处波谷宽度为178 nm,潮沙泥田波谷宽度大了将近6倍,而且麻沙泥田波谷倾斜角比潮沙泥田更大,麻沙泥田趋于突变型,而潮沙泥田趋于平缓型;光谱一阶微分方法提取特征参数中区分两土种最有效的是波谷倾斜角:麻沙泥田与潮沙泥田在波段471 nm处分别为-0.00573°和0.00573°,前者相邻波谷走向为负向坡,而后者为正向坡。研究可为高光谱技术辨别不同水稻土类型提供参考。     

武功山山地草甸主要群落类型高光谱特征

本研究以江西省武功山金顶风景区的五节芒(Miscanthus floridulus)、野古草(Arundinella hirta)、飘拂草(Fimbristylis wukungshanensis)、中华苔草(Carex chinensis)、箭竹(Sinarundinaria nitida)为优势物种的5种主要群落为研究对象,以美国SVC HR-768野外便携式地物波谱仪测定的高光谱数据为基础,利用重采样、一阶微分和去包络线3种数据处理方法分别提取有效的光谱吸收特征参数,以此获得区分5种草地群落的光谱特征。结果表明,1)5种群落光谱反射率组间差异显著(P0.05),光谱反射率表现为中华苔草野古草五节芒箭竹飘拂草;2)重采样处理得到的特征参数中500-600、600-700和1 200-1 300nm 3个波段的波峰/谷深度差别都最明显,一阶微分处理提取的红边、黄边和蓝边有关的特征参数也能够很好的将5种群落进行分类,而利用连续统去除法提取的特征参数中,吸收谷的宽深比差值最大可达到92,是区分5种群落最有效的特征参数;3)波峰/波谷对应的波长位置是山地草甸5种主要群落的共性参数。     

丘陵红壤区稻田土壤全磷高光谱特性研究

高光谱遥感技术是定量遥感发展的重要方向,也是土壤养分含量预测的有效手段之一。以江西省中南部的兴国县为研究区,在对43个土壤样本的理化性质和实验室反射光谱数据分析和测量的基础上,寻找丘陵红壤区稻田土壤全磷含量的高光谱敏感波段,尝试建立土壤全磷的预测模型。通过研究发现,丘陵红壤区稻田土壤全磷含量与高光谱曲线相关系数在重采样一阶微分变换中达到最高,最高值在534 nm处达到了0.702。采用高光谱来预测南方典型丘陵稻田土壤全磷含量具有一定的可行性。     

基于一阶微分变换方法的南方丘陵稻田土壤电阻率高光谱特性研究

通过对土壤电导率和光谱测定,分析了南方丘陵稻田土壤电阻率特征、原始光谱数据及重采样光谱数据特征。在光谱重采样基础上进一步构建光谱包络线去除变换、光谱反射率倒数(1/R)、对数[ln(1/R)]、平方根(R0.5)、一阶微分等单一或复合变换模型。通过横向、纵向综合比较分析不同模型的反射率与电阻率相关性分析的曲线差异,着重探讨了基于一阶微分的数据变换模型间土壤电阻率与光谱反射率间相关性强弱,结果表明:(1)基于一阶微分变换的模型可以对重叠混合光谱进行分解以便识别,扩大样品之间的光谱特征差异,发掘敏感波段的光谱吸收、反射特征;(2)综合反射率的平方根的一阶微分变换、反射率的倒数的对数及反射率对数的一阶微分等模型得出,在波段为382 nm处,土壤电阻率与光谱反射率间相关系数最高达0.788,在波段为555~560 nm,多个微分变换模型相关性系数在0.7以上,可为后续反演因子的确定及土壤电阻率高光谱估测回归模型的建立提供参考。