第五节植被和土壤判读

一、植被判读

卫星图像上植被不是以个体的形态表现的，而是群体的分布范围。由于
植被类型、疏密程度、生长状况等不同，在图像上往往形成色调差异。因此，
在判读时主要可根据植物的光谱特性和影响植物光谱的各种因素作综合判
读。

（一）植物的光谱特性

图.. 6-24表示绿色植物的反射光谱曲线。在可见光波段植物中各种色素是
影响光谱效应的主要因素。在近红外波段可分成两大部分，在.. 0.76—1.3μm
波段内，植物叶子很少吸收辐射能量，植物叶子的组织结构起着决定因素，
而在.. 1.4μm、1.9μm和.. 2.73μm处为水的吸收带，在此波段内植物叶片水分
含量是主要因素。

1.植物所含色素的种类是很多的，一般以叶绿素为主，它使植物叶片呈
现绿色。在.. 0.45μm和.. 0.65μm处有两个吸收带，而在.. 0.54μm处有一个小
的反射峰。除叶绿素外，叶片中还有叶青素、叶黄素和花青苷等。在植物的
生长期以叶绿素为主，其它色素少，因此表现为绿色。秋季植物进入衰老期
叶绿素逐渐消失，当叶红素和叶黄素为主时，叶子呈现黄色。以花青苷红颜
色的色素为主时，叶片呈现鲜红色。各种植物万紫千红，五彩缤纷的花朵是
由不同的花青素形成的。总之，植物在可见光波段的光谱曲线特点是由植物
中的各种色素决定的。
2.植物叶片对近红外.. 0.76—1.3μm波段吸收很少，总量不超过.. 5%，而
反射率和透射率可高达.. 45—50%。反射率和透射率的大小主要受叶片的组织
结构控制，植物叶片组织结构是各不相同的，故它们反射和透射的强弱也有
较大差异。
阔叶树的叶片中有海绵薄壁组织，能反射红外光，并使部分红外光透过
表皮和栅状组织；针叶树的叶片中没有海绵组织，因此对红外光反射较差。
禾本科草本植物的叶片组织比较均一，没有栅状组织和海绵组织的区别，而
细胞壁多角质化和含有硅质等原因，透光性较阔叶树差。另外叶片的形状、
排列、密度、枝叶的比例等，对近红外光的第二反射，透射也有很大影响，
使植物的反射总量，因品种不同而异。阔叶树反射最强，草本植物次之，针
叶树最弱。当植物老化或受到伤害时，反射率则明显降低。

3.植物的含水量影响.. 1.3—2.73μm波段的反射率。含水量大时，1.3μm、1.9μm和.. 2.73μm三个主要吸收带反射率明显降低。如植物失去水分，
三个吸收带表现出反射率显著增高。图.. 6- 25表示水分含量对玉米叶子反射
率的影响。

从植物反射光谱曲线的特点可以看出：所有绿色植物在可见光波段以吸
收为主；在近红外波段以反射为主；并且在.. 1.3μm，1.9μm、2.73μm有三
处明显的水分吸收带。图.. 6-26是.. 700多种植物的光谱曲线，从图中可以看出，
绿色植物都具有这种光谱特征。各种植物因本身特点，其反射率在不同波段
又不相同，它们在可见光波段差别较小，而在近红外波段它们之间差别较大。

从植物反射光谱曲线的特点可以看出：所有绿色植物在可见光波段以吸
收为主；在近红外波段以反射为主；并且在.. 1.3μm，1.9μm、2.73μm有三
处明显的水分吸收带。图.. 6-26是.. 700多种植物的光谱曲线，从图中可以看出，
绿色植物都具有这种光谱特征。各种植物因本身特点，其反射率在不同波段
又不相同，它们在可见光波段差别较小，而在近红外波段它们之间差别较大。

1.植物的疏密程度。当植物叶子密度不大时，图像上可反映出地面的信
息，因此植物的枝叶对地面覆盖程度不同，地面背景在植物色调中占的比重
也不相同。一般认为叶面指数（指在单位面积的地面上，植物群丛所有叶子
的面积的累加总面积与覆盖地面面积之比）大于.. 5时才可能消除地面背景的
影响。一般植物的叶面指数都在.. 4左右（叶面指数又和植物的高低有关）。
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