宽波段遥感植被指数研究进展综述.pdf

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1、第32卷第1期长江科学院院报Vol_32No．12015年1月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteJan．2015DOI：10．3969／j．issn．1001—5485．2015．O1．026宽波段遥感植被指数研究进展综述李酷，胡蝶，赵登忠。向大享(1．长江科学院空间信息技术应用研究所，武汉430010；2．长江水利委员会网络与信息中心，武汉430010)摘要：植被指数是地表资源环境管理和定量评价中的一个关键性指标，能有效地描述绿色植物长势和生物量信息。从绿色植被遥感光

2、谱特性分析出发，系统介绍几种具有代表性的宽波段植被指数模型，将其划分为3大类型，即数值计算型、土壤调节型和大气调节型。数值计算型主要包括比值植被指数、差值植被指数、归一化差值植被指数等，其计算值的物理意义不清楚。土壤调节型主要包括垂直植被指数、土壤调节植被指数、全球环境监测指数等，通过引入土壤调节因子来突出植被信息，减少土壤背景的干扰。大气调节型主要包括抗大气植被指数、大气影响抗阻植被指数、增强型植被指数等，通过引入大气调节因子来突出植被信息，减少大气气溶胶的影响。最后，对各类模型存在的问题和下一步的发展方向进行了较为深人的探讨。

3、关键词：宽波段；植被指数；遥感光谱波段；定量化建模；土壤调节；大气调节中图分类号：TP79文献标志码：A文章编号：1001—5485(2015)01—0125—06变化幅度很小。基于这一特性，采用强化可见光和近红外波段光谱反射率差异性的数学方法，可作为1研究进展描述地表植被生长状况的有效参数。随着对地观测技术水平的不断提高，多源多尺自从20世纪60年代以来，植被指数一直是植度、高分辨率传感器的不断涌现，为地表资源环境管被遥感、农业遥感、资源环境遥感的一大研究热点，理提供了新的工具。卫星遥感技术在地表资源环境出现了许多模型。近些年来

4、，以高空间分辨率、高辐管理与分析中的一大应用方向是地表绿色植被信息射分辨率为特征的高光谱传感器发展迅速，出现了检测与定量评估，其中最为核心的是植被生长结构许多基于高光谱影像的植被指数。为了与之相区和空间格局的变化分析。植被指数是遥感监测地表分，本文将传统的、基于多光谱遥感影像的植被指数植被生长信息的一种数值表达，能有效地描述绿色称为宽波段植被指数，并进行重点研究。有人从数植物长势和生物量信息，并将其与土壤、水体等背景值计算的角度出发，将宽波段植被指数分为斜率型相区别。遥感影像主要是由可见光(红光、绿光、蓝和距离型2大类型_1j。本

5、文深人分析国内外植被光)、近红外、热红外、微波等多个光谱波段构成的。指数模型研究进展，仔细挑选十余种常用的宽波段绿色植被叶片与地物光谱特性关系密切，特别是在植被指数模型，将其划分为数值计算型、土壤调节型可见光、近红外波段具有特殊的光谱反射特性。和大气调节型3大类型(见表1)，分别评价其模型由于绿色植被叶片富含叶绿素，而叶绿素在可见光原理、方法和适用范围，并对其存在的问题和发展方波谱段的某些区域(中心波长约450nm和650nm)向进行较为深入的探讨。表现出强烈的吸收效应，因此植被叶片在可见光波段的蓝色光区域(中心波长约为450nm

6、)和红色光区域(中心波长约为650nm)的反射率很低；植被叶2数值计算型植被指数片内部结构(海绵组织细胞和背面细胞)在近红外波段(中心波长约为850nm)具有较高的反射效应，在宽波段植被指数模型计算中，常用的地物光使得植被叶片在近红外波段的反射率较高。从可见谱波段是红光波段和近红外波段。数值计算型植被光到近红外波段，裸露土壤反射率基本保持不变，其指数是红光波段和近红外波段的简单数学组合。收稿日期：2014—03—12；修回日期：2014—04—03基金项目：国家自然科学基金项目(41001281)；国家科技支撑计划项目(2013B

7、ABO5B01)；中国博士后基金项目(201004-71128)；科技部农业科技成果转化资金项目(2010GB23320639)；湖北省自然科学基金项目(2011CDB013)作者简介：李豁(1980一)，男，湖北监利人，高级工程师，博士后，主要从事防汛抗旱减灾、数字流域、水利信息化、3s水利应用研究，(电话)027—82926469(电子信箱)lizhe@mail．crsri．cn。126长江科学院院报2015年Roujean和PVI=—：：=+1(R⋯lll~一M×RR⋯d一，)Bre0nE9]s=L)TSAVIM(RNIR—

8、M)(R—L)督垂葺里蓑‘～。·范围内的一个Baret~LIIJ应用广泛，物荔差线的斜率；镡交Ms删=，J量薏蔫Qi等器；等銎’鐾囊RNIR—RRedL，懿苇雷季数；善』季““0⋯sA⋯VR0孽是与植被覆盖度条荐件霓无关的优化Rondeaux等m]