基于湖泊湿地表面反射波谱的高光谱信息定量反演

Lake wetland environmental features and vegetation spatial distribution information can be obtained quickly and comprehensively by hyperspectral remote sensing technology. And the quantitative retrieval technology is one of the key technique problems in constructing dynamic monitoring model of lake wetland environment.Influence mechanism is revealed by studying the correlation between the absorption features of different bands on ground reflective spectrum and gray value of image pixel. The ground reflective spectrum model is established. And then the inversions of soil water content and environmental index characteristics are accomplished..Analyzing the correlation between ground reflective spectrum of lake wetland surface and pixel gray value of hyperspectral image and then researching of the ground reflective spectrum reconstruction technology, which will be beneficial to not only establishing dynamic monitoring index system but also mastering the dynamic changes tendency of lake wetland environment. It will provide basic data and scientific foundation for wetland protection and restoration.

高光谱影像可以快速而全面地获取湖泊湿地区域环境特征和植被空间分布信息，并进行定量反演，是构建湖泊湿地环境动态监测模型的关键技术问题之一。通过揭示湿地表面地物反射波谱的吸收特征对影像像元反射灰度值的影响机理，建立像元地物反射波谱模型，通过湿地表面植被反射波谱之间的相关性对比分析，获取最优的波段组合，实现湿地表面土壤含水量和湿地水环境指标特征的反演。.本项目的重点在于分析湿地表面地物反射波谱与高光谱影像像元灰度值的相关性，进行地物波谱重建技术研究，建立湿地环境动态监测的指标体系，从而掌握湖泊湿地环境动态变化趋势，为湿地保护与恢复、环境规划提供必要的基础数据和科学依据。

高光谱影像可以快速而全面地获取湖泊湿地区域环境特征和植被空间分布信息，并进行定量反演，是构建湖泊湿地环境动态监测模型的关键技术问题之一。通过揭示湿地表面地物反射波谱的吸收特征对影像像元反射灰度值的影响机理，建立像元地物反射波谱模型，通过湿地表面植被反射波谱之间的相关性对比分析，获取最优的波段组合，实现湿地表面土壤含水量和湿地水环境指标特征的反演。. . 本项目的重点在于分析湿地表面地物反射波谱与高光谱影像像元灰度值的相关性，进行地物波谱重建技术研究，建立湿地环境动态监测的指标体系，从而掌握湖泊湿地环境动态变化趋势，为湿地保护与恢复、环境规划提供必要的基础数据和科学依据。. . 本项目的研究内容具体可分为以下两个方面。.(1)湿地表面土壤含水量反演. 高光谱遥感传感器记录的数据是地面观测目标的反射或辐射能量的光谱辐射绝对值，与地物目标的光谱反射率或光谱辐射亮度值是不一致的。因此，辐射定标和光谱重建是地物识别和定量分析不可缺少的环节。. 本项目针对影像像元灰度与地物光谱反射波谱的相关性展开分析，完善辐射标定、辐射校正和大气校正的算法；参考湿地土壤含水量信息在反射光谱上的细微变化，研究湿地土壤表面湿度与反射率的不确定性关系，完成基于湿地表面土壤反射波谱的平面场模型、内部平均相对反射模型、对数残差模型的对比分析，重建像元反射波谱；识别土壤含水量在光谱不同波段的吸收特征，建立基于地面反射波谱信息的土壤含水量模型；丰富基于地面反射波谱的湿地表面土壤含水量信息定量反演理论研究。高光谱遥感获取到的影像信息里面包含了近岸和陆地水体复杂而且多变的水体光学特征信息。这些水体特征信息中包含有许多悬浮物、可溶性有机物、水草及浮游生物等信息,它们的存在极大地影响水体的反射特征,开展基于光谱特征分析法和生物光学模型法进行叶绿素、悬浮物、黄色物质、透明度和浑浊度等水质参数的识别工作。在高光谱影像中,针对影像像元灰度与水中泥沙和有机物成分光谱反射波谱进行相关性分析，研究水中泥沙和有机物成分的在空间分布方面的不确定性,实现湿地水环境特征信息的反演。