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草原植被中反射率检测方案(高光谱仪)

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高光谱成像光谱仪将成像技术和光谱技术结合在一起,在探测物体空间特征的同时并对每个空间像元色散形成几十个到上百个波段带宽为10nm左右的连续光谱覆盖。它以高光谱分辨率获取景物或目标的高光谱图像。在陆地、大气、海洋等领域的研究观测中有广泛的应用。

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河北师范大学使用 SOC710 和 MODIES/TERRA 卫星遥感光谱进行 草原覆盖度的估算 采用美国 SOC710VP 便携式可见/近红外高光谱成像仪,运用线性回归方法,以实测归一化植被指数(SOC_NDVI)为媒介,建立 MODIS 卫星的 NDVI(MODIS_NDVI)与实测植被覆盖度(VC)之间的MODIS 光谱估算模型,并对模型精度进行检验,在模型反演结果上进行研究区植被覆盖度的划分和分析。 卫星遥感影像通过 NASA 对地观测卫星的中分辨率成像光谱仪获取整个研究区MODIS影像,其空间分辨率为250m×250m, 光谱波段36个波段,辐射分辨率为12bit。野外高光谱试验数据通过 SOC710VP 进行采集,通过 ENVI 对样地的多个样方光谱数据 NDVI 求平均值,作为样方的实测值被指数 (SOC NDVI)。 基于实测的 SOC NDVI 估测植被覆盖度 VC 的地面光谱模型是简单的线性模型,其模型的决定系数R'达到0.865, MODIS NDVI 和实测 SOC NDVI 之间也为线性关系,其决定系数 R'WEI 0.731, 基于上述两个线性模型方程得到估算植被覆盖度的 MODIS 光谱估算模型。将研究去遥感影像 NDVI 灰度图,利用 MODIS 估算模型计算得到研究区单波段植被覆盖度图,其覆盖度等级划分如表1所示,其覆盖度划分图如图1所示。 表1研究区植被覆盖度评价指标和等级划分其各等级所占比例 植被覆盖等级 覆盖等级评分 等级划分方法 各等级面积/km² 所占比例/% 极高覆盖 1 植被覆盖度在80%以上 4373.02 18.87 高覆盖 2 植被覆盖度在60%~80% 5934.73 25.61 中覆盖 3 植被覆盖度在40%~60% 7246.41 31.28 低覆盖 4 植被覆盖度在20%~40% 3211.68 13.86 极低覆盖 5 植被覆盖度在20%以下 2406.58 10.38 图1研究区植被覆盖度等级分布 结论: 基于地面光谱模型建立的 MODIS 光谱估算模型预测精度较高,其相关系数为0.822,模型的标准误差为11.55%,总体预测精度为88.92%,可用于估算草原生长旺季的植被覆盖度,清晰的呈现了研究区植被覆盖度的内部差异性,在今后的草原治理和生态恢复中具有重要的意义。

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