1引言

高光譜遙感是指利用很多很窄的電磁波段從特定的物體中 獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的一種技術(shù)，該種技術(shù)手段的一個顯著特點就是 在特定的光譜區(qū)用高光分辨率同時獲取連續(xù)性的被監(jiān)測物體的 光譜圖像，將遙感和高光分辨進行結(jié)合用于空間信息的研究， 定量分析地球表層生物物力和化學過程以及相應的參數(shù)。最近 幾年，高光譜遙感被廣泛的應用到草原監(jiān)測工作中，取得了突 出的應用效果。

2高光譜遙感的原理

植物發(fā)射光譜的特征和植物的生長情況有著最直接的關(guān) 系，植物反射光譜主要是由葉片中的葉肉細胞、葉綠素、水分 和其他生物化學組分對光線吸收和反射所形成的，主要受到葉 片顏色、葉片結(jié)構(gòu)以及水分狀況、葉子的理化性質(zhì)和植株的形 態(tài)等多種因素決定的。由此可以看出植物光波段的反射率主要 受到葉綠素等各種色素的影響。不同植物，同一個植物的不同 生理時期以及同一個植物的不同生理狀態(tài)，其光譜反射特征均 存在巨大的差異性。因此，研究植物不同生長條件下光譜特征 和植物生理指標的關(guān)系，就可以實時檢測作物的長勢，及時料 及植物的養(yǎng)分供給情況，對于強化植物管理具有積極作用。高光譜遙感是以波段數(shù)量多、光譜分辨率高為主要特征來 反應葉片各個組分的含量，紅監(jiān)測植被的生長情況。植被生長 情況是綜合反應其生長發(fā)育的重要參數(shù)，長勢監(jiān)測是對植物生 長情況、變化規(guī)律的宏觀監(jiān)測。最近幾年，高光譜遙感得到了 迅速的發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)直接對地球表面物體進行微弱光譜差異 性分析，在大面積草原監(jiān)測，面積估算、災害評估、牧草長勢 監(jiān)測等方面正發(fā)揮著越來越重要中的作用。

3高光譜遙感在草原監(jiān)測中應用

3.1 在草地生物量估算中應用

測量草地生物量常常使用的到參數(shù)是NDVI和紅邊 （REP）。隨著高光譜遙感技術(shù)手段的出現(xiàn)，NDVI有了更多的 可以選擇的波段去表示草原植被的信息，但是對土壤和大氣環(huán) 境的變壞太敏感，而紅邊（REP）相對來說更加穩(wěn)定。準確的 估算一個草場的牧草可使用量，可以幫助飼養(yǎng)戶合理的控制牲 畜飼養(yǎng)量，保證草原和畜牧養(yǎng)殖能夠處于一個動態(tài)平等之間。利用高光譜遙感模型方法對草地生物量進行估算，能夠采用單 變量的線性和非線性回歸模型和逐步回歸模型進行精確的估 算，從而能夠確定原始高光普波段變量最優(yōu)模型。

3.2 在草地種類識別中的應用

應用高光譜遙感技術(shù)獲取的高光譜遙感數(shù)據(jù)能夠達到提 升對植物種類的識別和分類，工作人員能夠從特定的窄波段的 選取對那些差異性較大的波段進行細致分析，然后結(jié)合分離出來的這些特定的波段可以對相應的植物種類進行自動化識別， 從而對草地牧草種類、毒草種類能夠進行定量的分析。同時在 遙感系統(tǒng)中還可以利用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)對幾個特定的波段進行綜 合分析，將其制作成一個特定的波段綜合體，這對提高信息數(shù) 據(jù)的利用率，精準化對牧草種類進行區(qū)分具有十分重要的作 用。在草地種類識別過程中積極應用高光遙感技術(shù)能夠幫助草 原管理者及時發(fā)現(xiàn)草原生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)保護情況，通過對某草 的群落進行深度分析，掌握草場退化情況和退化規(guī)律，幫助草 原管理部門能夠及時采取措施控制好草原退化。最近幾年，天 然草原退化現(xiàn)象十分嚴重，其已經(jīng)成為制約當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和畜 牧產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的主要因素，對區(qū)域間的草原氣候環(huán)境 和經(jīng)濟建設(shè)差生了很大的負面影響。過去在對草原進行監(jiān)測過 程中主要對植被指數(shù)的變化情況進行綜合分析，而這個指數(shù)很 容易受到外界環(huán)境的變化，從而嚴重影響到草地檢測結(jié)果的準 確性，因此，在今后工作中需要我們結(jié)合全新的技術(shù)和發(fā)展趨 勢，探索能夠準確監(jiān)測草原變化的方法和途徑，更好實現(xiàn)利用 高光遙感技術(shù)對草場種類進行精確識別。

3.1在草地化學成分估測中的應用

高光遙感技術(shù)的誕生和應用利用相應數(shù)據(jù)信息獲取相應的 植物化學信息提供了可能，利用該項技術(shù)能夠細致的對牧草葉 的各種生物化學信息、牧草在時間和空間上變化趨勢進行詳細 的分析，從而對草場的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)速率、植物枯萎后分別 速度以及植物多種營養(yǎng)成分進行確定，然后利用這些監(jiān)測結(jié)果 對草場牧草生長情況進行全面評價?？傊?，隨著科學技術(shù)不斷發(fā)展和應用，高分辨率技術(shù)和設(shè) 備會逐漸應用到高光遙感技術(shù)方面，各種數(shù)據(jù)的處理手段和方 法也將會變得更加科學和高效，對實現(xiàn)草地動態(tài)化建設(shè)也將成為可能。

萊森光學（深圳）有限公司是一家提供光機電一體化集成解決方案的高科技公司，我們專注于光譜傳感和光電應用系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。

審核編輯黃昊宇