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植被的地物光譜特性

2022年09月24日 14:22:51      來源:萊森光學(深圳)有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量:29

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    植被的地物光譜特性是什么?萊森光學來給大家介紹一下:

    健康綠色植物的波譜特征主要取訣于它的葉子。在可見光波段內,植物的波譜特性主要受葉的各種色素的支配。高等植物的綠色色素主要是葉綠素a和葉綠素b;黃色色素包括胡蘿卜素和葉黃素。其中葉綠素起著最重要的作用。在此波段內,葉片的透射輻射能量少,到達葉片的絕大多數部分太陽輻射能不是被吸收就是被反射掉,進入葉片的太陽輻射被綠色色素和黃色色素所吸收。在可見光譜區,葉綠素a、b有兩個吸收峰區,一個位于0.40-0.48mm,一個位于0.63-0.68m。葉綠素a、b含量由少到多的順序基本上與可見光譜區段內反射率由大到小的順序一致。說明葉綠素含量多時,葉片對太陽輻射的吸收多,反射率小;反之,葉綠素含量少時,吸收少,反射率大。在可見光波段內,正是由于色素(尤其是葉綠素)控制著植物葉片的波譜特性,因此以0.45mm為中心的藍波段以及以0.67mm為中心的紅波段葉綠素強烈吸收輻射能(>9096)而呈吸收谷。在這兩個波段之間(0.54mm附近)吸收較少,形成綠色反射峰(10%-20%)。葉片幾乎吸收了來自太陽輻射的藍光和紅光,反射出綠光,因此,葉片呈現為綠色。因此,可見光譜段內,植物葉片波譜反射率曲線總體上呈現出“兩谷一峰-陡坡”的形狀。即“藍紫谷”、“紅谷”、“綠峰”和從0.70波長附近開始,植物反射率急劇上升,曲線具有陡而接近于直線的形態的“陡坡”。這個“陡坡”這就是所說的“葉綠素的陡坡效應”。

    上述的是健康時的植物波譜特征,但是假若植物受到某種形式的抑制,阻止它的正常發育,導致葉綠素含量降低,葉綠素在藍、紅波段的吸收減少而反射增強,特別是紅反射率升高,以至于植物轉為黃色(綠色+紅色=黃色)。當植物衰老時,由于葉綠素逐漸消失,葉黃素、葉紅素在葉子的波譜響應中起主導作用,因而秋天樹葉變黃或楓葉變紅。

    在近紅外波段,在紅外光譜區,葉綠素a、b已經投吸收,因此,葉片對太陽輻射的反射增強。從0.75直到1.30mm反射都很強,這主要是受到細胞構造的影響。不同作物的表皮組織和葉肉組織不同,細胞的大小,排列和形狀不同,細胞的間隙和氣孔的多少也不同。入射到葉片內的太陽光經過不同的細胞的反射、多次折射和散射,在近紅外光譜區形成了不同的反射峰。葉的反射及透射能相近(各占入射能的45%6-50%),而吸收能很低(<>

    反射紅外波段(1.30μm以外):植物的入射能基本上均吸收或反射,透射極少,葉片水分吸收主導了該波段的波譜譜反射率特性。由于1.45μm、1.94μm、2.7μm的強烈吸收特征,這些吸收光譜位置中間,形成兩個主要反射峰,位于1.6μm和2.2μm附近。

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