基于挺水植物高光谱信息的再生水总氮含量估测——以北京市门城湖湿地公园为例

• 作者: 刘辉 宫兆宁 赵文吉
• 来源期刊: 应用生态学报
• 学科: 工学
• 关键词: 挺水植物 高光谱遥感 再生水 总氮反演模型 门城湖湿地公园
• 年，卷（期）: 2014,（12）
• 页码范围: 3609-3618
• 分类号: TP79
• 语种: 中文

摘要

高光谱信息是探测植物体内氮素含量状况的重要手段,而植物体中的氮素与水体含氮量息息相关.本研究区为以再生水为主要补给水水源的北京门城湖湿地公园,通过获取区内典型的再生水氮净化挺水植物芦苇和香蒲叶片的高光谱数据,并在室内测定对应样点的水体总氮含量指标,探讨基于典型湿地挺水植物高光谱数据对水体总氮进行遥感探测的可行性.采用4种高光谱参数(光谱指数、归一化差值指数、“三边”参数及吸收特征参数)分别建立一元线性模型、逐步多元回归模型和偏最小二乘模型,根据决定系数(R2)和均方根误差(RMSE)进行模型精度检验.结果表明:逐步多元回归和偏最小二乘模型的预测精度高于一元线性模型.3种模型对芦苇的拟合效果均优于香蒲.偏最小二乘模型对芦苇的拟合效果最优(R2=0.854,RMSE=0.647).500 ～ 700 nm是反映水氮含量的最佳波段范围,绿峰与红谷反射率的比值与水体总氮含量具有较强的相关性,尤其是吸收特征参数能够较好地预测水体总氮含量.