长江口南汇东滩优势种植被的光谱和理化参数信息提取与分析

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滩涂植被是在淤泥质潮滩,高盐碱度、高土壤湿度环境下生长的优势植被群落。植被可以因为生长环境的不同而被分类,环境因素如光照、温度和雨量等都会影响植物的生长和分布,因此不同的环境和气候形成了不同的植物群落组成。不同类型的植被对当地的土壤和环境有重要的影响作用,其生理指数变化从某些角度可以反映当地环境的变化,所以对植被进行研究有利于使我们更好地了解某些区域的环境状况。遥感技术具有宏观、低成本、快速和动态的特点,它已经成为获取植被信息的主要手段之一。  南汇潮滩地处长江口和杭州湾的交汇处,由长江口泥沙长期淤积形成,是典型的淤泥质潮滩环境。近年来人类对南汇地区的开发和修建堤坝,使得南汇潮滩的自然环境遭到了破坏。堤坝外侧和内侧的潮滩环境产生了明显的差异,堤坝外侧优势种植被主要为芦苇和海三棱藨草,堤坝内侧为主要为互花米草和一枝黄花。  现场采集了四种优势植被的光谱数据和植被生长环境的土壤湿度、植被叶绿素相对含量以及植被光合有效辐射率三个理化参数。利用一阶导数法提取了植被光谱信息,对不同植被的光谱信息进行了比较,并且分析了三个理化参数对各植被光谱曲线的影响。研究结果如下:  (1)以长江口南汇东滩优势种植被芦苇和海三棱藨草为研究对象,比较和分析了多项式拟合法、四点内插法、一阶导数法、拉格朗日内插法和线性外推法五种红边位置算法提取四个试验区域不同土壤湿度的芦苇和海三棱藨草植被红边位置的性能。研究结果表明多项式拟合法获取红边位置精度最高,对土壤湿度敏感性最大;四点内插法对土壤湿度敏感性较大;线性外推法得到的红边位置结果不稳定;一阶导数法和拉格朗日内插法相对于其它方法对土壤湿度敏感性最小,更适合在南汇潮滩这样高湿度土壤区域进行植被红边位置的信息提取。  (2)分析了芦苇、海三棱藨草、互花米草和一枝黄花的光谱数据,研究结果表明,处于生长高峰期的植被,对应波长的光谱反射率较高;芦苇和海三棱藨草的红边斜率差距明显,最适合作为区分两种植被的光谱参数;绿峰反射率、黄边位置和红边斜率均可作为区分互花米草和一枝黄花的参量。  (3)分析了不同土壤湿度、叶绿素相对含量和光和有效辐射率对植被光谱的影响,发现土壤湿度对芦苇、海三棱藨草和互花米草的光谱反射率影响较大,表现为在相对叶绿素含量相近的情况下,土壤湿度升高,对应植被光谱反射率较低,一枝黄花对土壤湿度敏感性较小;在土壤湿度相近的情况下,随着叶绿素相对含量的升高,四种植被的绿峰反射率上升,红谷吸收率下降,红边位置有“右移”现象;光和有效辐射可以促进滩涂植被的叶绿色合成,间接影响植被的光谱曲线,较高的光和有效辐射环境,植被盖度较大,表现为红边斜率上升。
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