摘要：

植物生物量是反映湿地生态系统功能与健康状况的重要指标，高光谱技术可以为定量监测挺水植物生物量提供快速、无损的数据采集与分析处理方法。利用Field Spec 3 野外高光谱辐射仪，获取了北京市门城湖湿地公园内典型挺水植物芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha angustifolia)的冠层高光谱数据，同步采集了对应区域两种挺水植物的样品，测定了其地上干生物量；分别采用原始光谱、微分光谱、植被指数、归一化和比值光谱指数、“三边”参数、吸收特征参数6 种方法，分析了芦苇和香蒲的冠层高光谱数据与其地上干生物量关系的差异，选择与地上干生物量显著相关的高光谱特征参数，利用一元线性回归、逐步多元回归和偏最小二乘回归方法，建立反演模型；利用交叉检验中的3K-CV(Three K-fold Cross Validation)方法，对反演模型的估测精度进行了检验。结果表明，在通过6 种光谱分析方法获得的高光谱特征参数中，与芦苇地上干生物量相关系数最大的高光谱特征参数为550～800 nm波段的吸收深度，相关系数为0.847；与香蒲地上干生物量相关系数最大的高光谱特征参数是由680 nm、735 nm两波段构建的归一化光谱指数，相关系数为0.953。从3 种回归模型的反演结果来看，偏最小二乘回归模型的反演结果最好，其次是逐步多元回归模型，而一元线性回归模型的反演结果相对较差。3K-CV法的交叉检验结果显示，反演芦苇和香蒲地上干生物量的3 种模型都取得了较理想的估测精度，最小估测精度为90.86%，最大为95.23%。利用挺水植物冠层高光谱信息，可以反演其地上干生物量。

关键词: 高光谱遥感, 挺水植物, 地上生物量, 反演模型, 芦苇, 香蒲

中图分类号: 

• TP79

• Q945.3