基于高光譜數據的苔草營養成分反演方法研究

祁 瓊

（1.湖北省國土資源研究院 湖北 武漢 430071）

基于高光譜數據的苔草營養成分反演方法研究

祁 瓊1

（1.湖北省國土資源研究院 湖北 武漢 430071）

研究基于高光譜數據的苔草營養成分（側重粗蛋白質、總氮、總磷）反演方法。結果顯示,粗蛋白質的最佳反演模型是通過原始光譜反射率（偏最小二乘回歸的方法）獲得，R2=0．814、RMSE=0．450；總氮的最佳反演模型是通過一階光譜反射率（偏最小二乘回歸的方法）獲得，R2=0．850、 RMSE=0．175；總磷的最佳反演模型是通過原始光譜反射率(偏最小二乘回歸)獲得，R2=0．882、RMSE=0．025。最佳模型檢驗結果顯示估算值和實測值之間的強相關性：粗蛋白質R2=0．801、RMSE=1．029，總氮 R2=0．777、RMSE=0．234，總磷 R2=0．756、RMSE=0．043。

營養成分；高光譜數據；偏最小二乘回歸

傳統植被質量的估測方法是通過大量的野外調查抽樣和昂貴的實驗室分析獲得。這種勞動強度大，且費時費錢。而高光譜遙感可以具有預測苔草葉片中生物化學濃度的潛力，從而減少大量而單調的集中采樣和實驗室分析。本文在大量實驗數據的基礎上，通過研究苔草的光譜曲線特征，找出苔草反射率光譜與營養元素的關系，然后建立定量遙感估算模型，計算不同方法下的模型精度，進行比較與評價，為機載或星載高光譜遙感在植被營養成分研究奠定一定基礎。

1 數據收集

1.1 研究區概況

江西省鄱陽湖屬亞熱帶濕潤季風氣候，冬季多北風，夏季多南風。年平均氣溫16．5℃～17．8℃，最冷月平均氣溫 4．2℃ ～5．3℃，無霜期 246～275 d，年降水量 1 368．7～1 633．8 mm。鄱陽湖濕地生態斷面層16～14．2 m位于天然堤高漫灘中、下部，平均每年顯露271．5～169．5 d，為苔草群落帶，寬達 290～360 m，是最主要的天然濕地草場。……