高寒灌丛是青藏高原生态系统的重要组成部分,研究高寒灌丛对青藏高原生态系统的系统研究具有重要的意义.但是长期以来,由于地处偏远而交通欠发达、加之生长条件严酷,造成青藏高原高寒灌丛相关研究较为困难.遥感探测技术,可以克服地理及环境造成的困难,而且可以进行大面积、无损的探测,因此,可以采用遥感探测技术进行青藏高原的高寒灌丛研究.传统的高分辨率遥感探测技术,由于常常采用的是RGB三个波段,对不同植物的辨别精度低,对应植物的NDVI指数和RVI指数差异性较小,不能有效区分各类植被.同时,高光谱反射率曲线和辐照度曲线,蕴含上千波段的光谱信息,若选择某一单一波段来进行植被探测,则光谱信息损失非常大,反应出来的灌丛特征不明显,结果置信度低.为了区别高寒灌丛植被,利用高光谱技术对灌丛开展光谱特征分析,为青藏高原灌丛的遥感探测提供理论支持.本研究借助美国FieldSpec4高分辨率地物光谱仪,在东祁连山马牙雪山景区内采集头花杜鹃(Rhododendron ca pitatum Maxim.)、鬼见愁(Caraganajubata (Pall.) Poir.)、金露梅(Potentilla fruticosa L.)、高山柳(Salix cupularis)、甘肃瑞香(Daphne tangutica Maxim.)和鲜黄小檗(Berberisd ia phana)六种典型灌木植物的室内光谱数据,通过反射率(REF)、吸收率(ABS)及其一阶微分(GREF和GABS)的变换,进一步提高灌木植物光谱曲线间的可辨析度,分析并筛选出敏感波段,而后通过各个波段之间的相互组合计算NDVI′值和RVI′值,并且以TM设置波段计算的NDVI值和RVI值作为参考,筛选出优于TM波段且差值最大的波段组合确定为最优模型.结果 表明:(1)灌木植物对太阳辐射吸收形成的光谱特征曲线与大多数植物相似,但与草本植物相比,灌木植物的第一个波谷发生了左移现象;(2)灌木植物在某些敏感波段中反映出独有的光谱特征,通过REF,ABS,GREF和GABS变换,可以进一步扩大,利用这一特点可以筛选出敏感波段,进行灌丛分类和识别;(3)六种灌木植物光谱值差异较大,且数值相对较为稳定的波段有550～680,860～1 075,1 375～1 600和1 900～2 400nm,因此可选取这四个波段为敏感区进行灌木植物识别;(4)利用575～673和874～920nm敏感波段的REF均值或者685～765,556～590,635～671和1 117～1 164nm敏感波段的GABS面积,计算的NDVI值和RVI值可以有效辨别六种灌木植物.
东祁连山 高寒灌丛 灌木植物 光谱特征 分析