亚热带典型常绿阔叶树种叶片叶绿素含量与其高光谱特征间的关系

叶绿素在植物的生理生态过程中非常重要。利用高光谱数据,揭示光谱反射率上特征光谱与叶绿素含量间的关系将有助于理解叶绿素光谱反射特征的规律。选取了6种亚热带常绿阔叶树种,抽取一定数量的叶片样品,分别测量了叶片的光谱反射率及其叶绿素含量,并建立了光谱反射率曲线上的红边位置附近的光谱反射率和叶绿素总量间的回归模型。结果显示:对所研究的树种而言,红边位置处一窄波长范围内的平均光谱反射率与叶绿素总量间的相关性普遍较高,回归效果显著。从高光谱遥感的角度结合植物的生理生态特点分析了其机理。建立的有关红边位置处的光谱反射率与叶绿素总量间的回归模型普遍具有较高的拟合度,其应用前景较好。

上海地区大气气溶胶光学厚度的遥感监测

采用V5.2算法,以MODIS 1B数据为数据源,利用Matlab软件进行数据预处理,反演了上海地区大气气溶胶光学厚度(AOD).将AOD反演值分别与NASA的MOD04-L2气溶胶产品(10 km×10 km)以及CE-318太阳光度计实测结果进行对比.结果表明:V5.2算法与NASA气溶胶产品相比,其精度更好,分辨率更高.基于V5.2算法和利用MODIS遥感影像反演结果,分析了上海市典型天气AOD;同时,将反演值与城市空气污染指数(API)进行了对比.结果表明:AOD从一定程度上可以反映地面大气污染状况.上海2008年AOD12月最小,大气相对较清洁,6月最大,大气相对较浑浊;AOD的日际变化呈早晚高、中午略低的趋势,其中每日的09:00和18:00出现全天最高值,12:00左右也会出现小高峰.

基于Landsat数据的新疆和田地区植被覆盖变化研究

基于区域尺度的荒漠-绿洲植被覆盖变化在干旱区生态环境演变中具有重要的价值,选择干旱区典型荒漠-绿洲——新疆和田地区为研究区域,利用该地区1973年5月、1990年6月和2000年6月3个时段的Landsat遥感影像数据(MSS、TM、ETM+),并结合气象数据,通过土地利用类型转移矩阵,对该区域绿洲植被覆盖面积和时空格局变化进行分析,并结合政策、人口等因素对其驱动因子进行研究。结果表明:在整个研究时期内,绿洲内的林地、耕地和水域面积呈现先减少后增加的趋势,由于受雪山融水供给的影响,该地区水域变迁幅度较剧烈;受到全球气候变暖的影响,和田地区气温呈现稳定增加的趋势,而降水呈现先增加后减少的趋势。气候变化和人类活动已经而且还将对和田地区的植被产生重要的影响。

川西北米亚罗地区雪积/雪融光谱测量及光谱分析

山地冰盖和积雪在全球很多地区的水分平衡中发挥着重要的作用,目前大面积山地冰盖和积雪的测量方法主要依靠遥感测量方法。为使用遥感反演某地区山地冰盖和积雪的储存量,了解其光谱特征是快速、准确建立反演算法的基础。以川西北米亚罗地区为研究区,布设了24个测控点,在2007年1月利用ASD便携式地物光谱仪对该地区积雪进行了积雪反射光谱的测定并对其进行了分析。分析结果表明:在米亚罗地区,1 026,1 256,1 493和1 990 nm是积雪的特征吸收谷,积雪表面光谱反射率与积雪厚度有关,同时,积雪在不同深度所表现的反射光谱特性也有所差异。

不同演替阶段典型树种幼苗对酸胁迫响应的高光谱监测

通过在为期2a的可控酸雨试验下对处于不同演替阶段的典型树种幼苗的高光谱测定,得到不同梯度酸雨下各树种的叶片光谱反应曲线及相应叶片的生理生化参量。对测定的3种树种的叶片叶绿素含量及一阶导数光谱进行分析,发现随着酸雨浓度的增加,处于演替前期的先锋树种马尾松的幼苗叶绿素含量呈现增加趋势,而处于演替中、后期的木荷和青冈幼苗叶绿素含量则呈现减少趋势;随着试验时间的推移,马尾松的红边位置呈现"红移"趋势,其中pH2.5处理下的"红移"趋势较明显;而木荷和青冈的红边位置则呈现不同程度的"蓝移"趋势。较长时期高浓度酸胁迫对先锋树种马尾松的幼苗生长有一定促进作用,而对演替中期和后期树种木荷和青冈幼苗生长则主要表现为抑制作用。

基于遥感的杭州余杭森林景观格局变化

森林作为重要的景观组分,在城市化过程中受到强烈影响。杭州市余杭区位于沪嘉杭地区,对今后众多内陆中小城市的发展有一定的预示性。以余杭区1978年陆地资源卫星Landsat/MSS,1990年Landsat/TM和2003年的Landsat/ETM假彩色合成影像为原始数据,由地理信息系统(GIS)软件的辅助并结合地面资料进行处理,利用景观格局分析系统Fragstats 3.3计算景观格局指数,以此对研究区的森林资源的景观格局和变化进行研究。研究结果表明,人类活动主要影响森林景观破碎度以及森林覆盖面积。森林景观破碎度表现为先增后减,森林覆盖面积表现为先减后增。经济林受人类活动影响最为明显。人类活动对于城郊森林景观结构的变化起了重要的作用。

模拟酸雨胁迫与植物叶片光谱反射率特征间的关系

酸雨是一个严重的全球环境问题,中国亚热带地区的严重酸雨污染对森林生态系统的健康构成了潜在的威胁。文章研究了中国亚热带地区常见的6种常绿阔叶树种幼树在不同强度的模拟酸雨(pH 2.5,pH 4.0和pH 5.6)作用下,其叶片的叶绿素含量及可见光部分的光谱反射率的变化特征。结果表明,随模拟酸雨强度的增加,受试树种在pH 2.5和pH 4.0处理下的叶绿素含量均高于pH 5.6的处理;而可见光部分的光谱反射率则普遍低于pH 5.6的处理;pH 2.5和pH 4.0间的差异无显著规律。在经不同强度模拟酸雨作用后,各树种叶片在可见光部分的光谱反射率的差异主要集中在绿光反射峰及红边附近。受试树种对酸雨胁迫均表现出了一定的耐受性,较强的酸雨可在一定程度上对植物生长起到正的生物效应。

杭州市大气气溶胶光学特性研究

利用太阳分光光度计(CE-318)对杭州市地面的气溶胶光学特性进行观测,并对卫星反演的中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)气溶胶产品进行验证.结果表明,MODIS气溶胶产品在杭州地区的精度较高,3个站点全部数据回归曲线的斜率和截距分别为1.02和-0.14(RSME=0.22,R2=0.71).在此基础上,利用MODIS数据分析了杭州市气溶胶光学特性的时空特征.结果发现,在长时间变化尺度上,气溶胶光学厚度(AOT)逐渐增加,而且波动较大;ngstrm指数(α值)比较平稳,没有明显的变化趋势,但是周期性较为明显.AOT和α值的季节变化特征明显,AOT的最大值和最小值分别出现在春季和冬季,分别为0.56±0.19和0.39±0.15;α值的最大值和最小值分别出现在夏季和春季,分别为1.56±0.23和1.07±0.20.在空间上,以城市/工业型气溶胶为主的杭州市区的AOT(0.76)较大,α值(1.01)较小;而植被覆盖较多、人为影响较小且以自然型气溶胶为主的地区的AOT(0.41)较小,α值(1.43)较大.整个杭州市春季的AOT普遍高于其它季节,α值相反.