高光譜遙感技術(shù)在林業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展
發(fā)布時(shí)間:2023-05-12
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高光譜遙感技術(shù)Hyperspectral Remote Sensing. 已經(jīng)成為當(dāng)前遙感領(lǐng)域的前沿技術(shù),在眾多行業(yè)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用和發(fā)展。本文結(jié)合已有研究資料和實(shí)際情況,簡(jiǎn)單總結(jié)了高光譜遙感技術(shù)在林業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。
高光譜遙感技術(shù)Hyperspectral Remote Sensing. 已經(jīng)成為當(dāng)前遙感領(lǐng)域的前沿技術(shù),在眾多行業(yè)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用和發(fā)展。本文結(jié)合已有研究資料和實(shí)際情況,簡(jiǎn)單總結(jié)了高光譜遙感技術(shù)在林業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。
高光譜遙感技術(shù)的特點(diǎn)
高分辨率遙感是指在電磁波譜的可見(jiàn)光、近紅外光和熱紅外波段范圍內(nèi),獲取大量非常窄的光譜連續(xù)影像數(shù)據(jù)的技術(shù),其基礎(chǔ)是測(cè)譜學(xué)。
經(jīng)過(guò)從20世紀(jì)80年代的興起與90年代至現(xiàn)在的發(fā)展,一系列高光譜成像技術(shù)已在國(guó)際上研制成功并在航空平臺(tái)上獲得廣泛應(yīng)用,在實(shí)驗(yàn)、研究以及信息商業(yè)化方面發(fā)揮著重要作用。
高光譜遙感具有不同于傳統(tǒng)遙感的特點(diǎn),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1. 波段多,能夠?yàn)槊總€(gè)像元提供幾十、數(shù)百甚至上千個(gè)波段;
2. 光譜寬度窄,其波段寬度一般小于10nm;
3. 波段連續(xù),某些傳感器可以提供太陽(yáng)光譜350~2500nm范圍內(nèi)幾乎連續(xù)的地物光譜;
4. 數(shù)據(jù)量大,隨波段數(shù)增加,數(shù)據(jù)量呈指數(shù)倍增加;
5. 信息冗余,由于相鄰波段高度相關(guān),冗余信息也較多。
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高光譜遙感技術(shù)在林業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展
監(jiān)于以上特征,高光譜遙感在林業(yè)定量監(jiān)測(cè)及分析方面具有很大的潛力。在林業(yè)遙感應(yīng)用上,高光譜遙感數(shù)據(jù)憑借大量的光譜信息在森林樹(shù)種分類、森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)與評(píng)估、火災(zāi)監(jiān)測(cè)、森林資源變化信息提取等方面得到了廣泛地應(yīng)用,為森林經(jīng)營(yíng)與管理提供了一種實(shí)時(shí)而科學(xué)的新技術(shù)手段,目前主要用于以下幾個(gè)方面:
1. 森林樹(shù)種高光譜的分類與識(shí)別根據(jù)植被光譜的特征,我們可以通過(guò)分析植被的反射光譜,對(duì)森林樹(shù)種進(jìn)行分類與識(shí)別。但是由于高光譜存在信息量大、數(shù)據(jù)冗余的問(wèn)題,如何既高效地利用高光譜數(shù)據(jù)信息又能較快地處理高光譜數(shù)據(jù),是高光譜遙感的研究熱點(diǎn)及未來(lái)發(fā)展方向。其中,光譜特征的選擇和提取的研究是一個(gè)重要方向。鑒于此,近20年來(lái),學(xué)者們以傳統(tǒng)算法為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)了許多用于高光譜遙感的識(shí)別算法,主要有基于光譜特征、基于光譜匹配和基于統(tǒng)計(jì)分析方法等。
2. 森林樹(shù)種主要生化參數(shù)模型估算
森林樹(shù)種的主要生化參數(shù)包括色素含量、含水量、可溶性糖和可溶性酶含量等方面,而植物的光譜特征主要受色素含量以及含水量的影響。目前,應(yīng)用最為廣泛的研究領(lǐng)域?yàn)椋汗庾V曲線的模型與色素含量及含水量的估算。
3. 森林監(jiān)測(cè)與高光譜遙感技術(shù)
目前,高光譜遙感技術(shù)已在森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)以及火災(zāi)監(jiān)測(cè)等方面得到廣泛應(yīng)用。高光譜遙感屬于無(wú)損傷測(cè)試技術(shù),植物生長(zhǎng)發(fā)育階段、健康狀況是否病蟲(chóng)害等. 都影響著植物高光譜效應(yīng),因此我們可以利用高光譜遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)植物病蟲(chóng)害的發(fā)生及發(fā)展?fàn)顩r。此外,我們還可以通過(guò)高光譜遙感對(duì)森林進(jìn)行周期性的大范圍監(jiān)測(cè),可以為森林
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