绿色植物的反射波谱曲线作用
植物反射波谱特征
健康的绿色植被的光谱反射特征地面植物具有明显的光谱反射特征,不同于土壤、水体与其她的典型地物,植被对电磁波的响应就是由其化学特征与形态学特征决定的,这种特征与植被的发育、健康状况以及生长条件密切相关。
在可见光波段内,各种色素就是支配植物光谱响应的主要因素,其中叶绿素所起的作用最为重要。
健康的绿色植被,其光谱反射曲线几乎总就是呈现“峰与谷”的图形,可见光谱内的谷就是由植物叶子内的色素引起的。
例如叶绿素强烈吸收波谱段中心约0、45um与0、67um(常称这个谱带为叶绿素吸收带)的能量。
植物叶子强烈吸收蓝区与红区的能量,而强烈反射绿区能量,因此肉眼觉得健康的植被呈绿色。
除此之外,叶红素与叶黄素在0、45um(蓝色)附近有一个吸收带,但就是由于叶绿素的吸收带也在这个区域内,所以这两种黄色色素光谱响应模式中起主导作用。
如果植物受到某种形式的抑制而中断了正常的生长发育,它会减少甚至停止叶绿素的产生。
这将导致叶绿素的蓝区与红区吸收带减弱,常使红波段反射率增强,以至于我们可以瞧到植物变黄(绿色与红色合成)。
从可见光区到大约0、7um的近红外光谱区,可瞧到健康植被的反射率急剧上升。
在0、7-1、3um区间,植物的反射率主要来自植物叶子内部结构。
健康绿色植物在0、7-1、3um间,的光谱特征的反射率高达(45%-50%),透过率高达(45%-50%),吸收率低至(<5%)。
植物叶子一般可反射入射能量的40%-50%,其余能量大部分透射过去,因为在这一光谱区植物叶子对入射能量的吸收最少(一般少于5%)。
在光谱的近红外波段,植被的光谱特性主要受植物叶子内部构造的控制。
在可见光波段与近红外波段之间,即大约0、76um附近,反射率急剧上升,形成“红边”现象,这就是植物曲线的最为明显的特征,就是研究的重点光谱区域。
许多种类的植物在可见光波段差异小,但近红外波段的反射率差异明显。
同时,与单片叶子相比,多片叶子能够在光谱的近红外波段产生更高的反射率(高达85%),这就是因为附加反射率的原因,因为辐射能量透过最上层的叶子后,将被第二层的叶子反射,结果在形式上增强了第一层叶子的反射能量。
植物的反射光谱特征
植物的反射光谱特征
随着生态环境的保护和社会经济的发展，植物的反射光谱特征也受到越来越多的关注，它不仅可以用于分析和诊断各种植物病害，而且可以被用来表征植物物候期的生长活动。
反射光谱特征是在植物受光照射时反射出来的特定光波长的光谱特征，它是由各种细胞组织的分布导致的，包括叶片的氨基酸、维生素、糖类、蛋白质等有机分子以及叶片结构、孔径尺寸等解剖结构。
反射光谱特征可以根据不同植物类型进行区分，在一定波段中，不同植物类型可能表现出不同的强度梯度和反射比，这种特征特性可以帮助我们准确地了解植物的对环境应答，从而促进植物生态命脉的保护。
此外，反射光谱特征也可以帮助改善植物抗非生物性胁的能力，例如可以正确地识别霜冻或病害的发展，真菌发芽的日期和叶绿素的分布。
其中，叶绿素可以通过红外光谱分析来确定，一些重要的植物病害也可以通过对叶片的反射光谱来诊断。
而叶绿素的分布状态也可以指示植物是否正常生长或识别植物的病害状况，并采取及时有效的措施。
另外，植物反射光谱特征也可以用于诊断植物物候期，即判断植物生长活动的顺序和特点，随着物候期的加剧，参数会随着植物的反射特性而变化，从而可以识别植物对气温、水分、光照和养分状况的反应。
因此，反射光谱特征是诊断和估计植物状况的重要指标，同时也是实现生态环境的保护和植物的优质生长的关键。
【转】植被光谱曲线特征
【转】植被光谱曲线特征【转】植被光谱曲线特征001）对绿光（0.55 ）有一小的反射峰值，反射率大致为20%，这是绿色植物呈现绿色的原因。
注意这里也正是太阳光的光能峰值。
2）在红光处（0.68 ）有一吸收谷，这是光合作用吸收谷。
注意此处太阳光能仍很大，若吸收谷减小，则植被发黄、红。
3）在 0.7~1.4 与 1.5 ~ 1.9 有很高红外反射峰，反射率可高达70%以上，这两峰与前边红光波谷是植被光谱的特征。
这第一峰波长段还处在太阳光能波谱中主要能量分布区（0.2~1.4 ）占有全部太阳光能量90.8%，这是遥感识别植被并判断植被状态的主要依据。
4）在 1.45 至 1.95 有两处吸收谷，表明植被中水分含量。
5）不同种类植物反射光谱曲线的变化趋势相同，而植物与其它地物的反射光谱曲线显著不同，这是遥感可以估测生物量的基础。
6）植物叶片重叠时，反射光能量在可见光部分几乎不变，而在红外却可增加20~40%。
这是因为红外光可透过叶片，又经下层叶片重复反射。
叶片重叠反映作物长势旺盛，生物量高。
7) 植物叶片可见光区反射率有显著的方向性，这是因为植物叶片反射（散射）不是纯粹的朗伯散射，还有方向性。
而在红外区方向性就不显著，这是因为红外光透射性好，透射后重复反射打扰了方向性。
Spectral Reflectance SignatureWhen solar radiation hits a target surface, it may be transmitted, absorbed or reflected. Different materials reflect and absorb differently at different wavelengths. The reflectance spectrumof a material is a plot of the fraction of radiation reflected as a function of the incident wavelength and serves as a unique signature for the material. In principle, a material can be identified from its spectral reflectance signature if the sensing system has sufficient spectral resolution to distinguish its spectrum from those of other materials. This premise provides the basis for multispectral remote sensing. The following graph shows the typical reflectance spectra of five materials: clear water, turbid water, bare soil and two types of vegetation.Reflectance Spectrum of Five Types of Landcover The reflectance of clear water is generally low. However, the reflectance is maximum at the blue end of the spectrum and decreases as wavelength increases. Hence, clear water appears dark-bluish. Turbid water has some sediment suspension which increases the reflectance in the red end of the spectrum, accounting for its brownish appearance. The reflectance of bare soil generally depends on its composition. In the example shown, the reflectance increases monotonically with increasing wavelength. Hence, it should appear yellowish-red to theeye. Vegetation has a unique spectral signature which enables it to be distinguished readily from other types of land cover in anoptical/near-infrared image. The reflectance is low in both the blue and red regions of the spectrum, due to absorption by chlorophyll for photosynthesis. It has a peak at the green region which gives rise to the green colour of vegetation. In the near infrared (NIR) region, the reflectance is much higher than that in the visible band due to the cellular structure in the leaves. Hence, vegetation can be identified by the high NIR but generally low visible reflectances. This property has been used in early reconnaisance missions during war times for "camouflage detection". The shape of the reflectance spectrum can be used for identification of vegetation type. For example, the reflectance spectra of vegetation 1 and 2 in the above figures can be distinguished although they exhibit the generally characteristics of high NIR but low visible reflectances. Vegetation 1 has higher reflectance in the visible region but lower reflectance in the NIR region. For the same vegetation type, the reflectance spectrum also depends on other factors such as the leaf moisture content and health of the plants. The reflectance of vegetation in the SWIR region (e.g. band 5 of Landsat TM and band 4 of SPOT 4 sensors) is more varied, depending on the types of plants and the plant's water content. Water has strong absorption bands around 1.45, 1.95 and 2.50 µm. Outside these absorption bands in the SWIR region, reflectance of leaves generally increases when leaf liquid water content decreases. This property can be used for identifying tree types and plant conditions from remote sensing images. The SWIR band can be used in detecting plant drought stress and delineating burnt areas and fire-affected vegetation. The SWIR band is also sensitive to the thermal radiation emitted by intense fires, and hence can be used to detect active fires, especially during night-time when the background interference from SWIR in reflected sunlight is absent.Typical Reflectance Spectrum of Vegetation. The labelled arrows indicate the common wavelength bands used in optical remote sensing of vegetation: A: blue band, B: green band; C: red band; D: near IR band;E: short-wave IR band。
列举几种可见光与近红外波段植被,土壤,水体,岩石的地物反射波谱曲线实例
列举几种可见光与近红外波段植被，土壤，水体，岩石的地物
反射波谱曲线实例
1. 植被反射波谱曲线实例：
- 绿色叶片的反射波谱曲线在可见光波段呈现高反射峰，并在
近红外波段逐渐下降。
- 干枯的植物叶片在整个波段上反射较低，尤其在近红外波段。
2. 土壤反射波谱曲线实例：
- 黑色土壤在可见光波段上呈现较低的反射率，而在近红外波
段上表现出较高的反射率。
- 沙质土壤在整个波段上都表现出较低的反射率。
3. 水体反射波谱曲线实例：
- 清澈的湖泊和海洋水体在可见光波段上呈现较低的反射率，
而在近红外波段上反射率逐渐上升。
- 浑浊的水体在整个波段上都表现出较高的反射率。
4. 岩石反射波谱曲线实例：
- 砂岩在可见光波段上具有一定的反射率，而在近红外波段上
反射率较低。
- 部分火山岩在整个波段上具有较高的反射率。
植被的反射光谱曲线
植被的反射光谱曲线嘿，朋友们！今天咱来聊聊植被的反射光谱曲线，这可真是个有意思的玩意儿啊！你想想看，每一种植被就好像有自己独特的“身份证”一样，而这个“身份证”就是它们的反射光谱曲线。
就像我们每个人都有不同的长相和性格，植被们也通过这个曲线来展现自己的与众不同呢！比如说，那些绿油油的小草，它们的反射光谱曲线可能就比较有特点。
当阳光照在它们身上，它们会把一部分光反射回去，而这反射的情况就形成了它们特有的曲线。
这就好像小草在跟阳光玩游戏，阳光照过来，小草说：“嘿，我就反射成这样啦！”是不是很有趣？再看看那些高大的树木，它们的反射光谱曲线肯定又不一样啦！也许更加复杂，就像大树有着更丰富的故事一样。
它们经历了风雨，见证了四季的更替，这一切都在它们的反射光谱曲线里有所体现呢。
你说，这像不像我们人，经历的事情多了，身上就有了独特的气质和韵味？植被的反射光谱曲线不也是这样嘛！而且啊，通过研究这些曲线，我们能知道好多信息呢！比如说，我们可以知道这片植被是不是健康呀。
如果曲线出现了异常，那可能就说明植被遇到了什么问题，是缺水了？还是生病了？这就好像我们人，如果脸色不好看，可能就是身体不舒服了呀。
还有呢，我们还能通过这些曲线来区分不同的植被种类。
哇，这可太神奇了！就好像我们能一眼认出不同的人一样，科学家们也能通过这些曲线准确地认出各种植被。
你想想，如果没有这些反射光谱曲线，我们对植被的了解该有多模糊呀！我们就没办法这么准确地知道它们的情况，也没办法更好地保护它们啦。
研究植被的反射光谱曲线，不就像是在探索一个神秘的世界吗？每一个曲线都像是一把钥匙，能打开我们对植被的新认知。
难道你不想知道你家附近的那些植被，它们的反射光谱曲线是什么样的吗？难道你不想通过这些曲线来更深入地了解大自然的奥秘吗？反正我是觉得特别有意思呢！这就是植被的反射光谱曲线，一个充满神奇和奥秘的领域，让我们一起去探索吧！。
(完整版)植物反射波谱特征
健康的绿色植被的光谱反射特征地面植物具有明显的光谱反射特征，不同于土壤、水体和其他的典型地物，植被对电磁波的响应是由其化学特征和形态学特征决定的，这种特征与植被的发育、健康状况以及生长条件密切相关。
在可见光波段内，各种色素是支配植物光谱响应的主要因素，其中叶绿素所起的作用最为重要。
健康的绿色植被，其光谱反射曲线几乎总是呈现“峰和谷”的图形，可见光谱内的谷是由植物叶子内的色素引起的。
例如叶绿素强烈吸收波谱段中心约0.45um和0.67um（常称这个谱带为叶绿素吸收带）的能量。
植物叶子强烈吸收蓝区和红区的能量，而强烈反射绿区能量，因此肉眼觉得健康的植被呈绿色。
除此之外，叶红素和叶黄素在0.45um（蓝色）附近有一个吸收带，但是由于叶绿素的吸收带也在这个区域内，所以这两种黄色色素光谱响应模式中起主导作用。
如果植物受到某种形式的抑制而中断了正常的生长发育，它会减少甚至停止叶绿素的产生。
这将导致叶绿素的蓝区和红区吸收带减弱，常使红波段反射率增强，以至于我们可以看到植物变黄（绿色和红色合成）。
从可见光区到大约0.7um的近红外光谱区，可看到健康植被的反射率急剧上升。
在0.7-1.3um区间，植物的反射率主要来自植物叶子内部结构。
健康绿色植物在0.7-1.3um间，的光谱特征的反射率高达（45%-50%），透过率高达（45%-50%），吸收率低至（<5%）。
植物叶子一般可反射入射能量的40%-50%，其余能量大部分透射过去，因为在这一光谱区植物叶子对入射能量的吸收最少（一般少于5%）。
在光谱的近红外波段，植被的光谱特性主要受植物叶子内部构造的控制。
在可见光波段与近红外波段之间，即大约0.76um附近，反射率急剧上升，形成“红边”现象，这是植物曲线的最为明显的特征，是研究的重点光谱区域。
许多种类的植物在可见光波段差异小，但近红外波段的反射率差异明显。
同时，与单片叶子相比，多片叶子能够在光谱的近红外波段产生更高的反射率（高达85%），这是因为附加反射率的原因，因为辐射能量透过最上层的叶子后，将被第二层的叶子反射，结果在形式上增强了第一层叶子的反射能量。
健康绿色植物光谱曲线
健康绿色植物光谱曲线
光谱曲线通常以波长（nm）为横坐标，吸收率或反射率为纵坐标。
在光谱曲线中，我们可以观察到植物对不同波长光线的吸收情况。
一般来说，叶绿素对红光和蓝光的吸收较高，因此在光谱曲线
中会出现吸收峰。
而在绿色光谱区域，叶绿素的吸收率较低，这也
解释了为什么植物的叶子呈现绿色的原因。
此外，光谱曲线还可以反映出植物的生长状况和光合作用效率。
比如，如果在特定波长范围内观察到吸收率的突然增加或减小，可
能意味着植物在该波长的光线下会有更好或更差的生长表现。
通过
分析光谱曲线，我们可以优化植物生长环境中的光照条件，从而提
高植物的生长效率和产量。
总的来说，健康绿色植物光谱曲线是一个重要的工具，可以帮
助我们了解植物对光线的利用情况，指导农业生产和植物生长环境
的优化。
通过对光谱曲线的研究，可以更好地促进农业生产的可持
续发展和提高作物的产量和质量。
植被光谱特性
在光谱的中红外阶段，绿色植物的光谱响应主要被1.4μm、1.9μm和2.7μm附近的水的强烈吸收带所支配。
地面植物具有明显的光谱反射特征，不同于土壤、水体和其他的典型地物，植被对电磁波的响应是由其化学特征和形态学特征决定的，这种特征与植被的发育、健康状况以及生长条件密切相关。
在可见光波段内，各种色素是支配植物光谱响应的主要因素，其中叶绿素所起的作用最为重要。
在中心波长分别为0.45μm（蓝色）和0.65μm（红色）的两个谱带内，叶绿素吸收大部分的摄入能量，在这两个叶绿素吸收带间，由于吸收作用较小，在0.54μm（绿色）附近行程一个反射峰，因此许多植物看起来是绿色的。
除此之外，叶红素和叶黄素在0.45μm （蓝色）附近有一个吸收带，但是由于叶绿素的吸收带也在这个区域内，所以这两种黄色色素光谱响应模式中起主导作用。
在光谱的近红外波段，植被的光谱特性主要受植物叶子内部构造的控制。
健康绿色植物在近红外波段的光谱特征是反射率高（45%-50%），透过率高（45%-50%），吸收率低（<5%）。
在可见光波段与近红外波段之间，即大约0.76μm附近，反射率急剧上升，形成“红边”现象，这是植物曲线的最为明显的特征，是研究的重点光谱区域。
许多种类的植物在可见光波段差异小，但近红外波段的反射率差异明显。
同时，与单片叶子相比，多片叶子能够在光谱的近红外波段产生更高的反射率（高达85%），这是因为附加反射率的原因，因为辐射能量透过最上层的叶子后，将被第二层的叶子反射，结果在形式上增强了第一层叶子的反射能量。
在光谱的中红外阶段，绿色植物的光谱响应主要被1.4μm、1.9μm和2.7μm附近的水的强烈吸收带所支配。
2.7μm处的水吸收带是一个主要的吸收带，它表示水分子的基本振动吸收带。
1.9μm，1.1μm，0.96μm处的水吸收带均为倍频和合频带，故强度比谁的基本吸收带弱，而且是依次减弱的。
1.4μm和1.9μm处的这两个吸收带是影响叶子的中红外波段光谱响应的主要谱带。
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绿色植物的反射波谱曲线作用
2014015587—贺康康—环科
地面植物具有明显的光谱反射特征，不同于土壤、水体和其他的典型地物，植被对电磁波的响应是由其化学特征和形态学特征决定的，这种特征与植被的发育、健康状况以及生长条件密切相关。
在可见光波段内，各种色素是支配植物光谱响应的主要因素，其中叶绿素所起的作用最为重要。
健康的绿色植被，其光谱反射曲线几乎总是呈现“峰和谷”的图形，可见光谱内的谷是由植物叶子内的色素引起的。
例如叶绿素强烈吸收波谱段中心约0.45um和0.67um（常称这个谱带为叶绿素吸收带）的能量。
植物叶子强烈吸收蓝区和红区的能量，而强烈反射绿区能量，因此肉眼觉得健康的植被呈绿色。
除此之外，叶红素和叶黄素在0.45um（蓝色）附近有一个吸收带，但是由于叶绿素的吸收带也在这个区域内，所以这两种黄色色素光谱响应模式中起主导作用。
如果植物受到某种形式的抑制而中断了正常的生长发育，它会减少甚至停止叶绿素的产生。
这将导致叶绿素的蓝区和红区吸收带减弱，常使红波段反射率增强，以至于我们可以看到植物变黄（绿色和红色合成）。
从可见光区到大约0.7um的近红外光谱区，可看到健康植被的反射率急剧上升。
在0.7-1.3um区间，植物的反射率主要来自植物叶子内部结构。
健康绿色植物在0.7-1.3um间，的光谱特征的反射率高达（45%-50%），透过率高达（45%-50%），吸收率低至（<5%）。
植物叶子一般可反射入射能量的40%-50%，其余能量大部分透射过去，因为在这一光谱区植物叶子对入射能量的吸收最少（一般少于5%）。
在光谱的近红外波段，植被的光谱特性主要受植物叶子内部构造的控制。
在可见光波段与近红外波段之间，即大约0.76um附近，反射率急剧上升，形成“红边”现象，这是植物曲线的最为明显的特征，是研究的重点光谱区域。
许多种类的植物在可见光波段差异小，但近红外波段的反射率差异明显。
同时，与单片叶子相比，多片叶子能够在光谱的近红外波段产生更高的反射率（高达85%），这是因为附加反射率的原因，因为辐射能量透过最上层的叶子后，将被第二层的叶子反射，结果在形式上增强了第一层叶子的反射能量。
（Philip et al. ，1978）
植物波谱反射特征的规律［1］
经过的对植物进行300多个目标点的波谱反射特性的测定。
从结果来看，尽管它们种类、所在位置的自然条件不同，但在绿色状态下，其特征都具有共同的规律，这些规律是:
1、特征的相似性。
2、特征的可分性。
3、特征的周期性
4、特征随季节而变化的显著性。
作物旱情监测［2］
济南市小麦种植区TVDI 统计结果表明，对于TVDI 等级非常湿润和湿润，在六个统计时段内，面积最大都出现在六月份，面积最小都出现在一月和十二月，其次非常湿润等级还在三月的面积较大，湿润等级在十月份的面积较大；冬小麦种植区的正常TVDI等级，面积最大出现在十月，最小为一月，其他各月相差不大；出现干旱现象面积最大的月份为一月，与前文分析结果一致，统计结果同样符合。
利用多类别MODIS 植被指数和陆地表面温度产品数据，根据陆地表面温度与植被指数关系特点，建立多种干旱评价指标。
结合气温、降水、土壤墒情数据，验证各干旱反演模型在济南市的适用性，研究2010年10月至2011年5月济南市干旱发生的时空演变格局。
产量估算
小麦光谱特征［3］
小麦产量数据由潜江市农业局提供，小麦估产的关键在于找寻到产量与光谱敏感波段的关联性。
将小麦光谱数据及小麦产量导入SPSS软件中，利用偏回归分析，可以得出小麦产量与叶片光谱数据在抽穗期有较高的正相关性的，其估产模型:通过上式运算结果与实际产量进行对比，可以得出25个观测点的估产量与实际产量的精度可以达到91%。
所以运用小麦抽穗期近红外及可见光波段平均值的比值来估测小麦但产量是可行的。
另研究［4］分别于2007年6月25—28日，2008年5月15—22日和7月5—13日2009年7月3—10日2011年7月8—14日，在河南省的郏县"襄城县"方城县等10余县，对河南省种植的多品种烟草的叶片和冠层进行了光谱测量。
测量结果表明，烟草叶片的光谱特征与其他植物叶片具有相似特点，其光谱特征取决于叶片内部的细胞结构。
在红光波段内，叶子的反射及透射率较低，而吸收率很高。
在附近，反射率急速增加，在近红外"0.74—1.30um" 。
R 谱段内形成高反射。
由于卫星传感器观测的对象是烟田冠层，而烟田冠层光谱是土壤光谱和多叶片光谱的混合，由于烟叶植株生长特点和叶子的分布，烟田冠层光谱表现出与单叶片光谱不同的特征。
估测面积与实测面积具有较高的一致性，估测精度达到90%。
参考文献
［1］陆惠文,植物波谱反射特性的研究[J].
［2］许颖,济南市冬小麦旱情遥感监测研究[C].山东师范大学,2012,5,9.
［3］吴斐,基于光谱反射率的耕地估产研究[C].华中师范大学,2010,10.
［4］李富欣等,基于GIS的河南省烤烟移栽面积遥感监测及产量估算[J].江西农业学报,2014,7,26.。