叶面滞尘量对大叶黄杨光谱特征影响研究

摘要

【目的】叶面滞尘会影响植被光谱特征,削弱植被指数对植被的响应能力,影响反演评估的准确性。为探究叶面滞尘量对植被光谱响应特征及预测模型的影响,本文以北京市常见常绿绿化树种大叶黄杨为研究对象展开研究。【方法】从封闭区域、半封闭区域、开放区域,采集叶片样本,并收集环境灰尘。通过室内控制试验,利用ASD FildSpec Handheld光谱仪测量不同滞尘量叶片的高光谱数据,选取5个特征波段,通过光谱角的方法研究了叶面滞尘量对叶片光谱特征的影响,以及滞尘量对叶面滞尘量预测模型的精度和稳定性影响。【结果】随着叶面滞尘量的增加,植被光谱曲线特征逐渐减弱,灰尘的特征逐渐增强,但光谱曲线的总体变化趋势基本一致。当叶面滞尘量>120 g/m^(2)时,光谱曲线的基本表现为灰尘的光谱特征。当叶面滞尘量较少时,预测模型的模拟精度相对较高,随着滞尘量的增加,所有模拟预测模型的决定系数均减小;当叶面滞尘量>120 g/m^(2)时,预测模型对叶面滞尘量的模拟预测能力将更差,并且均方根误差(RMSE)随着叶片单位面积滞尘量的增加而增大,模拟预测模型的稳定性及预测精度逐渐降低。光谱角对滞尘叶片350~1770 nm波段区间的光谱变化十分敏感,利用叶片光谱角检测滞尘程度不需要分区域讨论,只需与阈值做简单的比较,方法简便易行。【结论】本研究通过室内控制试验,研究叶面滞尘量对植被光谱响应特征,可为建立滞尘植被光谱反射物理模型提供参考与借鉴。