典型荒漠植被多尺度水通量与含量的高光谱遥感反演研究

高光谱遥感反演植被水是目前遥感技术应用的热点和难点之一，但现有研究多集中于反演植被水含量，且缺乏对反演机制的生理解译，同时对植被水通量的反演很少涉及，主要原因是缺乏高光谱与水通量的同步监测。干旱荒漠区是生态最为脆弱的区域之一，而水是荒漠生态系统稳定的首要因素，研究植被水分状况对该区生态安全至关重要。项目拟利用高光谱遥感手段，结合新型观测试验方法，在干旱区对典型荒漠植被柽柳和梭梭在三个不同空间尺度（叶片、枝条、冠层）和不同时间尺度的光谱及水通量与含量进行同步监测，结合实测环境因子、植被生理生化指标和结构参数，构建高光谱遥感反演基础数据平台，用光谱指数和辐射传导模型结合的方法，揭示荒漠植被不同时空尺度水通量与含量的变化特征，探求基于生理机制的反演植被水通量与含量时空变化规律的高光谱遥感方法，解决遥感反演从叶片到冠层的尺度转换问题，力求建立高光谱技术研究植被水通量与含量的新途径。

干旱荒漠区是生态最为脆弱的区域之一，而水是荒漠生态系统稳定的首要因素，研究植被水分状况对该区生态安全至关重要。高光谱遥感反演植被水是目前遥感技术应用的热点和难点之一，但现有研究多集中于反演植被水含量，且缺乏对反演机制的生理解译，同时对植被水通量的反演很少涉及，主要原因是缺乏高光谱与水通量的同步监测。. 本项目应用高光谱遥感手段，结合新型观测试验方法，对干旱区典型荒漠植被柽柳和梭梭在三个不同空间尺度（叶片、枝条、冠层）和不同时间尺度的光谱及水通量与含量进行了长期的同步监测，结合实测环境因子、植被生理生化指标和结构参数，构建了高光谱遥感反演基础数据平台。基于光谱指数和辐射传导模型结合的方法，本项目揭示了荒漠植被不同时空尺度水通量与含量的变化特征，探求具生理机制的反演植被水通量与含量时空变化规律的高光谱遥感方法，解决遥感反演从叶片到冠层的尺度转换问题，建立了高光谱技术研究植被水通量与含量的新途径。. 通过三年的研究，本项目：（1）掌握了荒漠植被的水分动态和高光谱信息变化特征；（2）校正了叶片机理模型，使其能较好地应用于荒漠植被同化枝；（3）构建了冠层多层机理模型，用于研究冠层特性的垂直变异对反射光谱的影响；（4）提出了反演荒漠植被水含量的新光谱指数，具有一定的精度，但较其他地区植被精度要低，主要原因是受到较强的土壤背景等信息的干扰；（5）探索了利用光谱指数反演荒漠植被叶片和冠层尺度水通量。