长江口南汇潮滩典型植被光谱特性研究

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1、上海海洋大学硕士学位论文学校代码：10264研究生学号：M150305568上海海洋大学硕士学位论文长江口南汇潮滩典型植被光谱特题目：性研究Studyonthespectralcharacteristicsoftypicalvegetation英文题目：intheYangtzeRiverEstuaryNanhuitidalflat专业：海洋科学研究方向：海岸带植被遥感姓名：张雪薇指导教师：韩震2018年3月上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经明确注明和

2、引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年

3、月日上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注樊伟中国水科院东海所研究员主席周丰年长江口水文水资源勘测局教授级高工委员顾圣华上海市水文总站教授级高工委员刘瑜上海海洋大学工程师秘书答辩地点图书馆604答辩日期2018-05-24上海海洋大学硕士学位论文摘要植被是湿地生态系统的重要组成部分和重要的有机物质产生者。植物的光谱特性随着其组织结构、生化组分等特征而变化，由于这些差异性，从而导致不同的植被存在着不同的光谱曲线。光谱遥感作为植被遥感的重要手段，可以很好地提取植被的生物物理信息。南汇潮滩是长江口的重要湿地之一，开展对南汇潮滩典型植被的光谱特征研究，

4、对于长江口南汇潮滩资源合理开发利用以及环境保护具有重要的参考价值。论文利用FieldSpec手扶式便携光谱仪、植物AccuPAR冠层分析仪、TZS-I型土壤水分/温度速测仪和叶绿素测定仪502等仪器进行了植被光合有效辐射数据、植被光谱数据、植被叶绿素含量数据和土壤湿度数据的采集。开展了对海三棱藨草、互花米草、芦苇和一枝黄花四种植被的消光系数、光谱特征参数和光谱指数的分析和研究。最后基于MATLAB，设计了“植被光谱特征提取系统”。在研究探索中，我们得到了以下三个方面的研究结果：（1）植被的消光系数是反映植被光学性质的重要参数，同时也是表征植被群体冠层结构特征与太阳光能利用关系的一个重要指标。

5、论文首先选取适合四种植被的喜直型叶倾角为模型，得到其消光系数的模拟值，最后将模拟值与实测值进行了比较分析。在夏季，四种植被的平均相对误差值是3.53%，其中海三棱藨草的相对误差最大，一枝黄花的相对误差最小；在秋季，四种植被的平均相对误差值是4.43%，海三棱藨草的相对误差也是最大。从秋季和夏季的数值变化中可以发现，海三棱藨草、互花米草、芦苇和一枝黄花都是秋季数值普遍大于夏季数值，这种现象与秋季的太阳天顶角的增大以及这四种植被的叶面积数值增大有关。相对于芦苇、互花米草和一枝黄花，海三棱藨草的消光系数数值较小，这与海三棱藨草的叶片成三棱状，叶面积较小有关。从消光系数的实测值和模拟值的误差定量分析

6、可以发现，海三棱藨草和芦苇的拟合度在秋季较好，这两种植被的理想拟合天顶角范围分别为41°-43°、46°-48°。互花米草和一枝黄花则呈现出夏季的拟合角度和误差值都优与秋季的趋势，互花米草拟合度较好的天顶角集中在20°-25°和35°-38°，而一枝黄花则在10°-12°和26°-28°。（2）植被的光谱特征参数和光谱指数与植被生长状况密切相关，同时也受土壤湿度等外界因素影响。论文分析了夏季和秋季四种植被在435-1025nm波段的光谱特征参数以及PSDI（PlantStressDetectionIndex）与土壤湿度的关系。在反射率方面，夏季海三棱藨草反射率最大值逼近0.66，互花米草红谷

7、位置波段后的反射率数值的取值范围为0.2-0.7，芦苇则从0.6降至0.2，一枝黄花反射率随时间变化不大。秋季各个时段植被的反射率在红边位置波段后，数值有持续上升趋势，在800nm波段后反射率数值开始稳定，数值范围在0.2-0.5之间。I上海海洋大学硕士学位论文在光谱特征参数方面，在夏季，特征中心与面积的相关性和半最大宽度与特征面积的相关性最高的植被是互花米草，特征中心与半最大宽度相关性最高的植被是芦苇。在秋