为了探索不同滞尘量对植被冠层光谱的影响, 以位于上海市中心城区的上海师范大学徐汇区校园为研究样区, 选取并使用ASD FieldSpec 3地物光谱仪测定校园内龙爪槐、 紫荆、 红叶石楠及蔓长春等植物不同滞尘量等级下的冠层反射光谱, 然后在实验室中使用万分之一电子分析天平测定相应植物的滞尘量并计算各植物的滞尘能力。 在此基础上, 分析不同滞尘量对植物冠层光谱特征变化的影响。 结果表明: (1)植物在710～1 350 nm之间光谱反射率会随着滞尘量的增减而减小而且三条曲线之间的差值较大； 滞尘量的变化对各植物在350～710和1 450～1 750 nm之间的光谱影响较复杂, 三条曲线之间的差值虽小但差值比并不小。 (2)滞尘对植物冠层光谱的影响不仅与滞尘量有关还与树种有关, 不同植物或同种植物不同波长的光谱曲线对滞尘量的灵敏度不同。 (3)各植物在“绿峰”和红边附近的光谱曲线的斜率会随着滞尘量的增加而减小。 (4)滞尘不会引起红边位移现象, 但会消弱红边一阶导数的“双峰”现象, 表现为“主峰”值与“次峰”值之间的差随着滞尘量的增加而减小, 红边位于719 nm处。 找到滞尘或不同滞尘量对植被冠层光谱的影响关系, 对高光谱遥感在这一领域的应用具有重大意义。

叶面降尘指大气中的浮尘经重力沉降后,在植物叶片表面所形成的一层明显积尘,对其进行监测,可为沙尘区的环境评价及农业灾害评估提供基本依据.在量化叶面降尘的基础上,研究了叶面降尘对南疆香梨叶片高光谱特征的影响,分析了叶面降尘与反射率的相关性,并建立了叶面降尘的高光谱定量反演模型.研究结果表明,叶面降尘使可见光(400~700 nm)反射率增加,最大变幅位于666 nm,绝对变化率为-10.50%,相对变化率为62.89%;使近红外(701~1 050 nm)的反射率降低,最大变幅位于758 nm,绝对变化率为12.04%,相对变化率为-41.75%.叶面降尘量大于20 g·m-2时,叶片除尘后,绿峰、红光吸收谷、蓝光吸收谷得到凸现,500~750 nm波段的斜率明显变大.叶面降尘量低于20 g·m-2时,其对绿峰的形状和面积影响不大.叶面降尘与反射率在可见光波段呈正相关,与近红外波段呈负相关,可见光波段的相关性要优于近红外波段,最大相关系数(0.61)出现在663 nm.在构建的七种PLSR反演模型中,倒数对数一阶微分模型具有较好的稳定性及预测能力,决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)、预测方差比(RPD)分别为0.78,3.37和2.09,对叶面降尘具有很好的预测能力,其余模型的RPD均小于2.0.研究结果为叶面降尘的高光谱遥感监测提供了一定的理论依据,同时为沙尘区环境评价及农业灾害评估提供了新的数据获取方法与思路。

光谱检测技术已成为作物营养诊断的重要手段, 但复杂的大田环境也增加了光谱的不确定性。 以叶面尘对国道旁玉米反射光谱的影响为研究内容, 分析了除尘前后叶片反射率及一阶导数光谱的差异, 进而考察了叶面尘干扰下的氮营养光谱监测模型预测精度。 结果表明: 相对于无尘叶片, 叶面尘使得叶片在可见光和短波红外光区的反射率增加, 而在近红外光区的反射率减少; 三边位置、 蓝边斜率和黄边斜率在除尘前后无变化, 而有尘叶片的红边斜率和三边面积均较无尘叶片减小; 叶面尘干扰下的全氮含量光谱监测模型R2减小, 预测精度降低。 试验对叶面尘作为光谱检测干扰条件作了初步探讨, 为今后叶面尘影响评价及建立修正模型提供理论依据。