北京城市彩叶系植物秋季高光谱特征研究及差异性分析

• 作者: 段敏杰 李延明 李新宇 谢军飞 王茜 赵松婷 许蕊 王月容
• 来源期刊: 光谱学与光谱分析
• 学科: 工学
• 关键词: 彩叶植物 高光谱特征 一阶导数 吸收特征参数 三边特征参数
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 页码范围: 841-846
• 页数: 6页
• 分类号: TP79
• 语种: 中文
• DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2022)03-0841-06

摘要

北京持续推进增彩延绿科技示范工程,彩叶植物在城市园林建设和人居环境改善方面发挥着越来越重要的作用.如果能够利用高光谱技术实现快速、无损地观测城市彩叶植物区域分布特点及其生长特征变化,可为进一步优化城市彩叶植物布局,加快城市彩叶植物系统建设提供重要理论依据和数据支撑.高光谱遥感技术的快速发展,不仅提供了大量地被植物光谱信息,而且也提高了光谱分辨率及其响应范围.植物光谱具有一系列特征吸收谱带,能够指示不同树种间的差异,是高光谱进行树种识别的基础.以北京城市常见不同色系彩叶植物15种为研究对象,运用S R-3501便携式地物光谱仪分析了不同色系植物叶片秋季高光谱反射曲线特征;通过对原始光谱数据进行微分变换和特征参数提取,进一步研究了不同色系植物反射特征波段及特征参数差异性和变化规律.结果表明:大叶黄杨具备典型绿色植被光谱曲线特征,即呈"峰"和"谷"的变化特征,紫色系植物表现为同绿色系植物近似的光谱反射特征,红色系植物与黄色系植物光谱反射特征相似;从光谱吸收特征参数角度分析,不同色系植物绿峰/红峰位置表现为红色系植物>紫色系植物>黄色系植物>绿色系植物,而绿峰/红峰反射率、红谷位置和红谷反射率均表现为黄色系植物>红色系植物>紫色系植物>绿色系植物;不同色系植物叶片光谱三边特征参数具有一定的规律性,三边参数可以作为区分不同彩色叶植物与绿色系植物的特征参数,其中红边幅值与红边面积、黄边幅值与黄边面积、蓝边幅值与蓝边面积可分别作为紫色系植物、红色系植物与黄色系植物区别于其他色系植物的重要光谱特征参数.