典型地物的反射波谱特征

典型地物反射波谱测量与特征分析

引言

典型地物反射波谱测量与特征分析是遥感领域的重要研究内容之一、通过获取地物的反射光谱特性，可以深入了解地物的组成和性质，从而实现地物分类和变化监测等应用。本文将介绍地物反射光谱测量的方法以及常见的特征分析方法。

一、地物反射光谱测量方法

1.无人机航拍法

无人机航拍法是一种比较常用的地物反射光谱测量方法。通过搭载光谱仪等设备的无人机进行航拍，可以获取高分辨率的光谱数据。这种方法适用于小范围的地物反射光谱测量，可以获取非常详细的地物光谱信息。

2.便携式光谱仪法

便携式光谱仪法是一种简便易行的地物反射光谱测量方法。通过使用便携式光谱仪，可以在不同地点采集地物的光谱数据。这种方法适用于快速测量大面积范围的地物光谱信息，常用于农业、植被监测等领域。

3.卫星遥感法

卫星遥感法是一种广泛应用于大区域地物光谱测量的方法。通过卫星传感器获取的遥感数据，可以得到地物的反射光谱特性。这种方法适用于大范围的地物光谱监测和研究。

二、地物反射光谱特征分析方法

1.基于统计学的分析方法 基于统计学的分析方法通过对光谱数据进行统计学分析，提取地物的光谱特征。常见的方法有频率统计和概率分布分析。这些方法能够揭示地物光谱的整体分布规律，帮助区分不同地物类型。

2.基于特征波长的分析方法

基于特征波长的分析方法通过找到光谱数据中特定波长的峰值或谷值，来提取地物的光谱特征。常见的方法有光谱指数法和比值法。这些方法能够有效提取地物的光谱特征，突出地物的不同性质。

3.基于光谱反射率的分类方法

基于光谱反射率的分类方法通过将地物反射光谱与已知地物光谱进行对比，实现地物的分类。常见的方法有最大似然分类和支持向量机分类。这些方法通过对光谱数据进行分析，可以将地物进行有效地分类。

三、应用实例

1.植被监测

通过地物反射光谱测量和特征分析，可以实现对不同植被的监测。通过提取植被的光谱特征，可以了解植被的生长状况、叶绿素含量等指标，进而对植被进行分类和变化监测。

生态环境学报２０１３，２２（１）：１６４．１６９　Ｅｃｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｅｅｓｃｉ．ｃｏｍ　Ｅ—ｍａｉｌ：ｅｄｉｔｏｒ＠ｊｅｅｓｃｉ．ｔｏｍ　

珠江三角洲典型地物空间分布特征研究　

李慧　，王云鹏　，李岩　，王兴芳　，陶亮。　

１．华南师范大学计算机学院，广东广州５１０６３１；２．中国科学院广州地球化学研究所，广东广州５１０６４０　

３．广东省生态环境与土壤研究所，广东广州５１０６５０　

摘要：珠江三角洲改革开放３０年以来经历了巨大的发展，但也导致了城市的迅速扩张以及大量宝贵农田的流失，引起了诸多　环境问题和社会问题。因此探讨珠江三角洲土地利用的演变规律对于未来土地利用的发展变化具有重要的借鉴和指导意义。　

空间分析因其能有效揭示隐藏在区域数据之后的规律信息以及提供直观的可视化信息表达，已引起许多学者的关注。引入空　间整体统计参数中的平均中心、标准距离和标准偏移椭圆，探讨珠江三角洲耕地和建设用地两种典型地物１９９０－－－２００５年间空　间整体特征变化规律。通过对研究区及研究区各市（区）空间中心转移、空间分布扩散和空间分布偏移的计算，表明珠江三角　

洲耕地空间特征在１９９０－－－２００５整个阶段均呈现扩散状态，而建设用地空间特征在１９９０－－２０００阶段和２０００－－２００５阶段呈现收缩　和扩散两种特征。两类地物空间特征变化强度２０００－－－２００５阶段均大于１９９（Ｆ－－２０００阶段。典型地物空间特征的发展变化与社会　

经济发展相一致。通过对比发现，耕地与建设用地空间中心迁移呈现反向变化，揭示了经济发展中大量的耕地转化为经济价　值更高的建设用地。研究区中各市（区）典型地物在不同阶段、不同区域土地利用发展也存在空间差异性。空间统计指标能直　观有效地揭示地物空间分布格局变化规律，有利于深人探讨研究区土地利用／覆盖变化。　

关键词：空间中心统计；空间特征；土地利用／覆盖；时空演变；珠江三角洲　中图分类号：Ｘ１４　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７４．５９０６（２０１３）０１．０１６４—０６　

第ｌ３卷第４期　２００　７年１　２月　地质力学学报　

ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＧＥＯＭＥＣＨＡＮＩＣＳ　Ｖ０１．１３　Ｎｏ．４　Ｄｅｃ．２００　７　

文章编号：１００６．６６１６（２００７）０４．０３７６．０９　

冀东水厂铁矿区地物波谱特征分析　

丛　楠，徐　刚，郑达兴，乔子江，董法先　

（中国地质科学院地质力学研究所，北京　１０００８１）　

摘　要：水厂铁矿经多年大面积、高强度的开挖，矿区生态环境不断恶化。地物波　

谱测试结果表明，植被波谱曲线普遍发生“红边蓝移，绿峰降低”的效应，是典型　

的铁化合物中毒变异的特征。从工业场地到外围，植被波谱曲线的红边“蓝移”数　

值有明显变小的趋势，表明植被铁化合物中毒现象逐渐减轻。矿山典型地物波谱特　

征测试和分析是确定各类地物特征谱带或诊断性谱带的重要依据，是矿山生态环境　

高光谱遥感调查的理论基础。　

关键词：地物波谱特征；矿山生态环境；水厂铁矿；冀东　

中图分类号：Ｐ６３１．５　文献标识码：Ａ　

自然界的任何物体都具有发射、反射、吸收电磁波的能力，每个物体都发射和吸收固定　

波长和频率的电磁波。同类物体具有相同或相似的电磁波谱特性，不同类物体由于物质组　

成、内部结构和表面状态的差异，则具有不同的电磁波谱特性。这种随着波长变化的电磁波　

谱特性可用波谱曲线来描述，即地物波谱“　。本文以水厂铁矿区及周边的典型植物波谱测试　

资料为依据，并与其它地区同类地物波谱曲线进行对比，试图获取该地区典型地物的特征谱　

带或诊断性谱带，从物质的微观物理层面对当地的生态环境状况进行研究与评价。　

１　地物波谱库简介　

（１）研究自然环境中各种地物的电磁波辐射特性是遥感技术的一项极重要的基础，它在　

发展遥感技术的过程中也是一项必不可少的工作。因此早在２０世纪３０年代苏联的克里诺夫　

就对许多自然物体的光谱反射进行了系统的测量和研究，他的《自然地物的光谱反射性能》　

是目前已知最早而且相当系统的专著，也为这方面的研究开拓了一个领域；至９０年代，国　

总第２３３期　２００９年第３期　计算机与数字工程　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ＆Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ＶｏＩ．３７　Ｎｏ．３　１８３　

典型地物波谱数据库设计与实现　

蓝绍敏　

（华中科技大学数字化工程与仿真中心武汉４３００７４）　

摘要地物波谱数据是定量遥感的理论基础。根据典型地物波谱数据的多源异质特点，在需求分析基础上，对典型　地物波谱数据库的功能和结构进行了设计，将数据库划分为波谱数据采集和输入、波谱数据编辑与处理、波谱数据查询与检　索、波谱曲线绘制与显示以及波谱数据挖掘与融和等功能模块，并应用Ｖｉｓｕａｌ　ｃ＋＋开发工具，实现了各模块功能，为典型　地物波谱数据的管理和分析提供了一个新的技术平台。　关键词　典型地物波谱数据数据库设计与实现ＶＣ＋＋　ＭＦＣ　中图分类号ＴＰ３１１．１３１　

Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｔｙｐｉｃａｌ　Ｏｂｊｅｃｔ　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　Ｄａｔａｂａｓｅ　

Ｌａｎ　Ｓｈａｏｍｉｎ　

（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｈｕａｚｈｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ　４３００７４）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ｒｅｍｏｔｅ　ｓｅｎｓｉｎｇ　ｉｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｔｒａｌ　ｄａｔａ　ｏｆ　ｏｂｊｅｃｔ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ—ｓｏｕｒｃｅｓ　ｓｐｅｃｔｒａｌ　ｄａｔａ，ａ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｏｂｊｅｃｔ　ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｄａｔａｂａｓｅ　ｗａｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅ　ｄａｔａｂａｓｅ　ｉｓ　ｃｏｍｐｏｓｅｄ　ｏｆ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｎｐｕｔ　ｍｏｄｅｌ，ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ｅｄｉｔ　ｍｏｄｅｌ，ｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ｆｉｎｄ　ｍｏｄｅｌ，ｃｕｒｖｅ　ｐｏｒｔｒａｙ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｆｕｓｉｎｇ　ｍｏｄｅ１．Ａｌｌ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌｓ　ｗｅｒｅ　ｆｉｎｉｓｈｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ“．Ｔｈｅ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｏｂｊｅｃｔ　ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｄａｔａｂａｓｅ　ｓｕｐｐｌｙ　ａ　ｎｅｗ　ｔｅｃｈｎｏ—ｆｌａｔ　ｔｏ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｏｂｊｅｃｔ　ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｄａｔａ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｏｂｊｅｃｔ，ｓｐｅｃｔｒａｌ　ｄａｔａ，ｄａｔａｂａｓｅ，ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ，ＶＣ＋＋，ＭＦＣ　Ｃｌａｓｓ　ＮＩ耵证婚ｒ　ＴＰ３１１．１３１