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1、遥感影像野外判读与光谱测量实习报告姓名:学号:年级:专业:地理信息系统指导老师:本次实习完全是在恰当的时机进行的。随着对本专业的深化了解,各位同学的综介素养不断增加,专业需求也越来越高。高校三年来,我们先后学习了遥感导论,地图学,遥感图像解译,遥感数字图像处理,资源环境遥感,定量遥感,Envi,Arcgis等课程,这些课程从各个不同的方向扩大了同学们的学问面,加强了综合分析实力,推断解决问题的实力,解译处理影像的实力。这些实力的储备为本次实习打下了很好的基础,不仅仅供应相关学问的技术支捽,而且为学问的再创建供应了条件。本次实习就是基于上述学术环境,新学问的增入接着加深同学对专业学问的了解,扩大
2、其学问面;武视对学问的应用,将已学的已具备的理论学问应用于实践中,从应用的乂次上理解问题,分析问题,解决问题。本次实习同学们在野外熟识了光谱测量的原理、方法,依据测量的数据进行统计分析归纳,相识各种典型地物的光谱特征规律,绘制了地物的光谱反肘曲线图。这是本次实习的重点内容。实习还解决了对北星影像解译的全过程。同学们先在室内依据影像数据的特点、方法建立了影像判读的标记,然后在实习区进行实地验证和记录,垃终回到住宿地对遥感影像进行分析,统计分析结果。综合实地考察的数据利用各种处理软件形成了卫星影像分类图。本次实习在大三下学期期末进行的,旨在增加同学们的专业技能,对专业学习思维都有很大的楮助。随着毕
3、业的将近,通过实习增加同学们对专业的酷爱程度和相识程度对同学们的将来规划都有主动意义,这也是本次实习的另一个初史。一、实习收况本次实习做了大量的打算工作,制定了具体周全的支配。在三位老师的带领和师兄师姐的帮助下,全班同学沿着实习路途全日时,顺当完成了实习的基本任务:因为诸多困难尽管没有接近实习路途的最终一站,但我们在车内接着实习工作,圆满实现实习目的。(一)实习目的I.通过本次实习,同学们运用课堂、书本、理论上的学问于实践中,对各个地物的光谱测量,在试脸中熟识,理解,贯穿光谱野外测量原理和方法;同时要求在室内对野外测量数据进行分析,统计,相识各地物光谱特征规律,并绘制出地物的光谱反射曲线图。2
4、.运用卫星影像判读的基本原理,主要方法对影像进行判读,仔细理解FJ.星影像上各个地物的影像特征。首先要求能在室内通过各种方法建立影像判读标记;然后野外进行验证,记录;最终在室内对判读标记进行分析,对数据进行统计,对判读结果进行核对分析,深刻相识影像地物的影像特征,提高综合分析判读技能。同时处理影像数据生成成果,制作解译专题图。3 .本次实习在强调遥感影像判读和地物光谱测量的同时,应视培育同学们的学术思维,探讨思维。本次实习启发同学们主动思索问题,学会分析和统计问题的实力,提高专业本事。4 .通过实习增加团队合作实力,增加集体荣誉感。不仅仅要学会独立分析解决问题,更要相识到集体的魅力,在集体中收
5、获成长。5 .提高野外适应实力,不怕累不怕苦,遇到问题妥当解决。(二)实习时间2010年6月10日2010年6月14日(三)实习路途支配:长春-大布苏-向海-查干湖一长春实习*国(Q)实习区实习区卫JMHt(五)实习区概述本次实习主要集中在乾安县内。主要站点有大布苏湖、向海、查干湖。(见上卫星影像)1 .乾安县位于吉林省的西北部,松原市西部,松嫩平原松地,松花江、嫩江汇合处以南,屈松花江其次和第三阶地,有“乾安台地”之称。地处东经123216”1242250,北纬44。3747-451808,属于温带大陆性季风气候,年平均气温4.6C,日照时间2866.6小时,无霜期平均145天,年均降水量4
6、20.6亳米。全县幅员面积3616.6平方公里,全县辖18个乡(镇、场、园区),有164个行政村,296个自然屯,总人口30万,其中农业人口20万.有蒙、回、朝、满、锡伯、苗、壮等13个少数民族”同名景点主要为泥林.乾安共2 .大布苏国家级自然爱护区。大布苏位于吉林省乾安县西南部,距县城35公里处。处在松辽平原西部沉降带中心,嫩江与辽河之间广袤闭流区中。1993年建立臼然爱护区,2005年8月晋升为国家级自然爱护区。,要爱护对象为地质遗迹、古生物遗迹、湿地生态系统及珍稀鸟类。吉林大布苏国家级自然爱护区总面积I1.OOO公顷。其中,核心区面积3800公顷,慑冲区面积4400公顷,试船区面枳280
7、0公顷.大布苏国尊:我自然龙护区范闹:在东经1233612342、北纬44454450,之间,东界为夙字村。东南海拔151.3米,山峰往东南至最高点海拔172.8米.自然环境:大布苏自然爱护区是以大布苏湖这一相对封闭的现代湖盆能用为主的自然爱护区,该爱护区总面积为HOOOhn2左右,其中现代湖盆面积为8118hm2,雨季期间水域总面枳为3750hm2,盐碱地面积为1022hm2,其余为湿草甸和沼泽(其中芦苇面积为3300hm2左右),湖中陆地最低海拔为U9.8m,湖水水深一般为Im左右。大布苏湖:大布苏湖位于松嫩平原南部松辽分水岭的北侧,地处长岭-乾平安新世上升区,湖盆座落在海拔150m左右的
8、阶地平原:南部是松辽分水岭,东部是伏龙泉王府高台地,西部和北部有很林河和嫩江泛滥平原。大布苏湖的湖水是依靠湖面自然降水和坡面径流补给,集水面积近230kn2,雨季水域面积37.5km2.湖的西部有季节性入湖冲沟10条,东部冲沟4条系依究地下潜水补给,为常年有水的入湖河。该湖为闭流湖泊,其水量入不敷出,湖水不断盐碱化,犷化度高达670g1.,水化学类型为碳酸钠亚型.植被类型:爱护区所在地四周地区的植被类型主要可分成为草甸、沼泽、盐碱滩、耕地等,由于长期人类的不合理开发利用,特殊是农业开发活动日益加大,大布苏湖四周原有的地带性草场即羊草草场类型受到很大破坏,目前大部分转化成杂类草草场和草甸草场,主
9、要的放牧地则是草甸草场和沼泽化草甸。在湖盆区内,主要的植物群落则是草甸沼泽、芦苇湿地、盐碱地和岸边的少量旱生植物群落。资源状况:大布苏湖位于乾安县西南部,距县城35公里处。西倚繁忙的通让铁路,东靠久负盛名的“狼牙坝”泥林,湖区总面积为79平方公里,其中,雨季时水域面积为38平方公里,早碱面积为10平方公里,其余部分是草地和芦苇沼泽。大布苏湖水面海拔133米,湖水深约0.90米,雨季可达1米“大布苏”是蒙语,意为林碱湖。据专家们发摭考证,大布苏一带共获得13种古动物化石,均属距今2万余年,有旧石器晚期人类共生的猛鸡象、披毛犀动物群。在距地表面1米左右的横断面上,大布苏一带显露出两个文化层,一个是
10、新石器晚期和吉铜时期的原始文化,一个是辽金时期文化,从发觉的古动物化石和人类活动的遗址看,可以粗略了解大布耳湖所经验的巨大变迁,这一带气候由潮湿变为半干旱:湖水由淡变城:湖水面积由大变小。大酱缸:大布苏的草丛之中有一种稀泥陷坑,当地人称之为“大酱缸”,这酱缸可非同小可,有人作过测量,30多米仍不见底!简直叫人毛骨悚然。不管人畜,误入其内,就难以自拔.若不懂解脱之法,又无人搭救,倾到之间便遭灭顶之灾。3 .大布苏狼牙坝自然爱护区。大布苏:狼牙坝自然爱护区是乾安县的大型生态环保建设工程。中国屹安泥林博物馆是自然爱护区的重要组成部分,是狼牙坝旅游景点中一道最假阑的风景.该博物馆自起先筹划到破土动工以
11、来,得到了各级领导和社会各界的高度重视和鼎力支持。博物馆护技E鹿、猛8象展览狼牙坝风景大布苏狼坝风光椅桅、奇妙莫测。这里泥林丛生,而且景色春奥秋冬各不同,素有“南石林、北泥林”之称;这里出土的古化石奇妙而独特,仅在不足100平方米的洞窟中,就出土了既有在沙漠中生存的骈驼,又有在森林中奔跑的猛虎,还有在草原上生活的披毛犀、猛狷粼等占动物化石共18种。我们从去年5月18日动工建设的中国乾安泥林博物馆占地面积4000平方米,建筑面积1600平方米,为仿古四合院模式。博物馆共设立四个展室.一是鸟类标本展空。展出鸟类标本123种260余件,其中草原雕、丹顶鹤为国家一级爱护鸟类,极具科研和欣赏价值.二是化
12、石展室。展出最终鬣狗、乾安虎、原始牛、棕熊等古化石300余件,探讨价值极高。三是披毛展展室。两具完整的雌雄披毛犀化石骨架在同一地域同时发掘、同时展出,这在国内尚属首次。四是文学艺术展室。主要展出乾安籍文学艺术家的作品及其相关资料。中国乾安泥林博物馆具有爱护历史遗产、供应科学探讨、普及科技学问和开发旅游资源等多重性功能。这一博物馆的建成,榜着史学界对乾安史的探讨进入了个新领域,代表若狼牙坝旅游区开发建设又跃上了一个新台阶,象征着我县的旅游开发事业乂提高到了一个新水平。我们信任,随着大布苏狼牙坝和中国乾安泥林博物馆的开发开放,对于爱护白然环境和自然资源,维护生态平衡;对于探究自然环境发展演化的右史
13、规律,提高科学探讨水平:对于加快发展庄稼活事业,扩大乾安的知名度,推动乾安经济和社会事业的跨越式发展,必需将产生重大而深远的影响。4 .向海。向海国家级自然爱护区位于吉林省通榆县境,科尔沁草原中部.是国家级自然爱护区,总面积为10.67万公顷,为典型的草原地貌。南北最长45公里,东西最宽42公里,西与内蒙古科右中旗接填,北与济南市相邻。爱护区南部有霍林河贯穿东西,中部仃额穆泰河流进湿地,北部引洪儿河水注入水库。爱护区横跨通榆县五个乡饿场、十二个村、三十二个自然屯,二万人口在区内从事着农、林、牧、副、渔各业生产。向海爱护区向海自然爱护区最佳旅游时间系湖河相容冲地貌类型,地势平坦,河道极不明显,湖
14、泊、攀、沼泽、水库相间分布。沼泽地上生长若茂密的大片芦苇,大大小小的水泡星罗棋布,水深一股为3米。这里年平均气温4.9C,年降雨珏400150充米,年蒸发量在1890本米,无需期为170天左右.区内有在林河、额穆泰河和洪儿河三条水系:凹地中的草甸和攀上,生长若大量草本植物,是当地居民的主要放牧区。湖泊与草甸之间,沙丘交织起伏,生长着自然的榆树林。四周环境幽静,鱼类及水生生物资源丰常,是各种水禽良好的饵料。大面枳的芦苇,为水禽的栖息繁殖供应r随做的场所。现已调杳记录到类有200多种。每年奏,丹顶鹤、白枕鹤、白鹤、蓑羽鹤、灰鹤、白鹳及很多雁、鸭、鸯、鸥接连结队而来,在这片广袤的沼泽湿地中营巢产卵。
15、向海爱护区以其美丽的自然景观、丰需的鸟类资源和完整的湿地生态系统,吸引若国内外很多专家和有关国际组织,前来进行调查和开展科研活动。世界野生生物基金会(WF)和国际自然资源爱护联盟(IUCN)等堆位,曾先后在这里举办过水禽调查和湿地管理培训班:国内的鸟类学者和鸟类爱好者,每年也都来此开展科学探讨,观看各种水禽和欣赏湿地风光。向海,已成为我国东北地区重耍的生物多样性爱护地和科研教学战地之一。5 .查干湖,又名直干库尔、查干泡、圣水湖,查干是蒙语,意为纯净圣洁,于是人们约定俗成地叫它圣水湖杳干湖位于吉林省前郭县的西北部,包括辛甸泡、新庙泡和库里泡:个姊妹湖泊,是全国十大淡水湖之一,也是吉林省最大的内
16、陆湖泊。杳干湖地跨吉林省西部前郭乾安和大安2县I市,区域面枳480km2,包括查干湖水而347km2,湖滨沼泽约70km2.湖内有声苇沼洋100k1.112.其地理坐标为N45010,45*2,E124004,12427.查干湖处大安、乾安波状冲积平原区,主要特征是地势平,从南向北倾斜,区内有连片分布的草原。本区气候属大陆性半干旱季风气候区,多年平均气温45,年均降水量为400500mm,蒸发量为1140-1270三s查干湖的湖水补给主要依靠F引松槃道和湖面的降水。直干湖位于吉林省松原市前郭县(前郭尔罗斯县)的西北部,总面积60万亩,蓄水量7亿立方米,平均水深2.5米,最深达6米,是吉林省最大
17、的内陆湖泊。年产鲜鱼3()00吨,鱼苗350吨,芦苇3万吨,渔业产值1200万元,利税135万元。整个湖泊南北长37公里,东西宽17公里,湖岸线曲折,长达128公里,四周环境美丽,景色秀丽,风光迷人,是吉林省闻名的渔业生产基地、芦苇生产基地和自然旅游胜地,(五)实习动员(前期打算)本次实习我们做了大量的打算工作。实习前,我们迎来实习动员周的支配,在本周我们依据实习目的,具体落实了实习对各项理论学问的须要。同学们通过涉猎专业资料,共同探讨等方式加强对专业保学问的综合性应用的理解,这些更加激起了同学们对实习的期盼。6月9号,实习前一天,三位指导老师就实习具体内容进行了具体的叙述,同时就实习动员周进
18、行了综合性的总结,强调了野外实习应当留意的事项和本次同学在本次实习中的交任和义务,为实习动员画上一个圆满的句号。二、实习过程在三位指导老师的带领指导下,在师兄和两位册姐的帮助卜.,我们在乾安县写下了为期五天的“歌工过程中同学们值得赞扬的状态,是为本次实习的最大亮点。实习期间出现的某些异样状况,也成为之后最美最甜的问忆。第一篇青春礼赞期盼已久的实习最终到来了,6月10号,特殊的天,爽朗的笑语迎来了里日早晨明媚的阳光。城环门口,一群穿着长衣长裤,若花花绿绿款式齐全的帽子,驮若富含象征性意义的背包齐刷刷题首着,八点半,我们的“宝马”大巴准时到达,激烈人心的时刻到啦!我们前往的第一站是吉林省松原市乾安
19、县大布苏镇,这也是我们的入住地。乾安县历经50多年的强度开发,土地“荒漠化,日益加剧,生态系统质量逐步退化,生产力不断下降.近20年来.人口持续蟠长的压力和经济利益的趋势,为维持粮食生产和粗放式草原畜牧业,局部毁草毁林开荒、过牧和湿地开垦活动不断,土地利用改变比较猛烈,区域差异显著,具有代表性。(见实习区概述)这次“长途跋涉”供应了我们更多的师生共处的机会.很快的,我们就确定举办一次班级的即兴文艺表演秀了。主持人是全班全体同学,赞助商为我们的司机师傅,特邀嘉宾为三位老师和师蛆师兄们,阵营空前强大。本班同学们人才荟举,才艺出众,很快的我们三十多个节目便横空出世,各各技压全场!老师们凭借4你的眼神
20、及三国演义片尾曲夺得最佳歌曲奖:祖建波凭借-曲爱是你我及其极富.魅力的表情夺得最佳表演奖:本人也凭借坐上火车去拉伊当之无愧的夺得最佳人气奖中午我们便到达了大布苏镇,燥热的夏日我们热忱高涨.待卸下行李,片刻后便起先了野外作业。在离入住地不远的沟头,有大片的大第麻。这是我们进行光谱测量的第一个地物。起先前我们学习了野外光谱测量的原理和方法(详见V),并在师姐的帮助和监督卜顺当的完成了第一个点的光谱测量。初次作业,测量时遇到了些许问题。因为四周地势相对较高,测量时白板能量过低,无法接着操作。但我们很快就解决r,虽然能量低,我们通过加大积分的方法使能量量度能达到我们的要求。测量上壤湿度时,探头深化土里
21、的深度对结果影响很大,所以把握好探头的深度就很关键了。要想得到各个地区的土壤湿度的对比,首先务必要保证对比的科学性和可比性,所以对测量的各种细微环节都有严格的要求。这就是搞学问应有的货任心和基本看法。天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊。虽然乾安县近年来生态环境遭到严修的破坏,但是大布苏的美仍旧是一道不错的风比线。测完大他麻的反射光谱之后,就在我们的前方,羊群的谀疾叫声吸引了我们的留意。明显我们的热忱有点吓到羊羊们,它们也观空者我们却步后退着,之后与我们进行了合影留念。来到大布方:,狼牙坝是必经之地,大自然的鬼虎神功奇妙莫测。这里泥林丛生.素有“南石林、北泥林”之称。在泥林的空地我们选择了一块空地(
22、碱上)对其光谱进行了测量(详情见二地物光谱总结)。值得一提的是,在实习区所选的两个点处,尤其是狼牙坝,JU也貌改变快,土质怵松,我们的车停留在马路较远处,避开破坏原生态。第一天野外测量基木上任务就结束了,我们返回到住宿地。当地挚友们热忱款待我们,我们寄情于此此为家,很快就打成了一片。其次篇:大布苏情结今日坡终可以目睹大布苏的神采了。一大早我们便动身前往大布苏湖盆东岸。路上,我们右更多的意外收获,泥林的风采越来越壮美。这里主要是在地质构造的影像卜.,沟先抬升后受大气降水,地下水,风力侵蚀等外力的影响,形成了泥林的独特景观,又称为“伪喀斯特地貌”。大布苏河是内陆河,四周盐碱化高,大布苏的PH值很高
23、有时甚至达到I1.在湖盆的东岸我们对碱上进行了光谱测量。一路上,黄老师对卫星影像的识别和实际地物等进行比照和具体的分析(具体结果见四).下午我们来到了片林和磕头井。大布苏生态环境恶劣,在片林处植被覆盖较好。此处我们就枯枝落叶和谷子苗进行了光谱测量。当天风力较大,野外测量一度受到影响.为此同学们重现了很多次的操作.之后我们转向磕头井,对石油和被石油污染的上填进行了测时。一路上我们依据所见就卫星影像进行了验证和记录,便r室内的影像处理(结果见后)。该天由于殖头井离入住地较远,工作量大,我们的司机师傅让我们轻松点便把车驶进牧区了,然后车便陷入了很深的酥松的土质中.为同学们同心协力帮忙推车,扒上:女同
24、学自然闹不住各种方法都想尽了。天色已晚,七点多了,“家里”的饭菜等f超久,眼看着夜幕必U下垂,大家的心也沉了卜去。最终在村民的耕助下我们的“宝马”车胜利获救了,它依旧是那么快!第三天:深化大布苏依据原支配,今日我们上午围困着大布苏的西岸,南岸进行实习。从各个方面了解大布苏,同时依据东、西、南岸不同的特征比照卫星影像判读识别。我们依据路途:学字井一(后、中、前)入字井一母字井一西物字井一坚字井一姑字井一叔字井一聂字井一温字井,到达了大布苏的西岸。西岸盐碱化很严峻,生态环境更加恶劣,基本上没有生物生存,但湖盆底部常常能发觉古代某些动物的化石或者生物的遗迹:风力风速都很大,实习资料很简洁被吹走且无法
25、追回。我们在此处就四周地形、地貌及本地生态环境进行了分析和记录,因为环境的限制,并未进行光谱测量。在南岸入口的前沿,一个大沟谷印软特殊深刻。因为降水的作用,溯源侵蚀等外力的综合作用在,形成了较陡的,规模较大的沟谷,而且这条沟谷还在接若扩大范围。在南岸我们接触到了大布苏的水域,大布苏是宽广的,也可以一望无垠,湖的中心有中心球洲。或许是因为天气的关系,这里光线极其微弱,风力大风速快,不适合地物的光谱测量,但是南岸地形特点突出,湖岸较东岸陡,岸上植被比东岸,西岸都生长的好。上述这些特点,通过对比,更便利我们对卫星影像进行判读分析。也可以悄助我们借助卫星影像对整个大布苏区域的地形地貌特征等在大视域内有
26、更好的了解,便利从另外的尺度上提取出更多的信息。卜.午我们来到了中国乾安泥林博物馆,在导游的指引下,我们对这个地区有了更深厚的了解。博物馆为仿古四合院模式,设立了四个展室。一是鸟类标本展室:展出鸟类标本123种,260余件,其中草原雕、丹顶鹤为国家一级爱护鸟类,极具科研和欣赏价值:二是化石展室:展出版狗、乾安虎、原始牛、棕熊等古化石300余件,探讨价值极高;三是披毛犀展室:两具完整的雌雄披毛晶化石骨架在同地域同时发掘、同时展出,特殊壮丽。四是文学艺术展室:主要展出乾安籍文学艺术家的作品及其相关资料.泥林博物馆记载着乾安县的过去,在这里曾经发生着那些惊心动豌的故事,也有美丽秀丽的风景,这里记载大
27、自然的奇妙,在乾安,我们记住了刻下了“猛猾象”、“泥林”、“大布苏”第四篇向海之行一大早我们便踏上了今日的实习之行,我们的下站:向海。向海为我国东北地区电要的生物多样性爱护地和科研教学基地之一,是典型的草原地貌。上午我们对向海周边地区的砂上和黄榆树叶进行了光谱测量。砂土测量的选址比较困难,既要使该地的砂土达到测珏的要求,又要经过庄稼主子的同意。这写经验增加了我们在野外的协调沟通实力。到达向海后,我们驾驶者轮船目睹“鹤乡”的风姿。丹顶鹤、白枕鹤、白头翻、灰鹤、白鹤、天鹅、金雕,还有很多叫不上名字的鸟类。这里生态系统受到了国家的爱护,从而为鹤的生存和繁殖筑织下午我们在返I可的路程中测量了芦苇的光谱
28、(地物光谱分析结果见后)。这片偌大的碧绿碧绿芦苇林令人心旷神怡,更加凸显若这片湖地生态系统的价值。第五篇牵手查干湖查干湖是我们原支配的最终一站,也是特别重要的一站。但在去直下湖之前我们先驶向月亮池。在沿途中,黄老师就马路两旁的远处地物比照卫星影像进行了具体的讲解,水体因为反射率及小,在卫星影像上都比较暗.近年因为雨水足够,在地势较高的路上,我们也看到了肯草,羊群等。某些地区会有屯甸相交,在卫星影像上呈延展式图形。在本地区的每年8月份,都有很多清楚地浇灌,浇灌有着悠久的历史,是本区的一大风景,我们的原支配将穿过浇灌区。可是天有不测风云,因为路被堵死,菠萝泡和月亮泡之行的支配不得不夭折了。干是我们
29、马上向查干湖。在车上,黄老册给我们具体介绍了查干湖的地形和植被特征。查干湖有大片的采油区域,有大面积的农田和水IH在杳干湖我们主要是在实地对卫星影像进行地物判读和验证查干湖过不去了,车被前方的高度限行杆卡着了,过不去。我们想了很多方法,全部老师师俾师兄在费尽心机。天空飘起了小雨,我和同学俩跟着赵老师前进着,老肺们看起来淡定但是我俩都知道老师们心里急了,当时已经下午四点了。再不到达查干湖我们根本不能安原支配Ie1.到学校。我们乂上车了,下站是学校。闪为各个方面的因素,我们最终确定放弃查干湖之行,干脆回学校。虽然没有到查干湖,但在车内黄老师给我们接着着查干湖的故事,我们一起为实习之行画上了很圆满的
30、句号。三、地物光谱漏在实习过程中,我们对不同条件卜.的相关地物进行了光谱的测量,并对测显的数据进行了统计分析处理,相识到了典型地物的特征规律,并生成了地物特征光谱图.(一)汨仪器手持便携式光谱分析仪,笔记本,GPS,遮阳伞,暗兜(二)窝置方法I.手持式光谱仪测量地物光谱I)选定地物位置。标注地物位置,记录该处地理位置坐标,记录测量时间,天气状况.保证地物位置光线较强,测量过程中地物的光线不能被遮挡。2)打开电脑,打开光谱测量环境(软件环境),将USB2000和光谱仪的探头连接稳定。测量过程中保证光纤不着地.不能被踩、折等。3)每种地物光谱测量前,对准标准参考板进行定标校准,得到接近100%的基
31、线。具体测量时,探测模式调成S模式的定标环境卜.,将光谱探头垂直对准白板,曲线峰值4000左右即可:之后测定黑盒的光线能量,白板黑盒的探测数据必需保存,其数据时对地物光谱探测的基础.4)转换探测模式为RS,地物反射率测量环境“探头铅直对准待测地物,波谱稳定,即刻保存。地物光谱测量结束。2.光谱仪野外测量运用要点为了使地物光谱数据牢靠和有较而的质量,为使数据便于对比和应用,有必要提出地物光谱测试规范和测量要求.1)目标选取。选取测量目标要具有代表性,应能真实反映被测目标的平均自然性。对于植被冠层及用物的测量应考虑目标和背景的综合效应。2)测量野外环境的耍求.能见度的要求。对一般无严峻大气污染地区
32、,测量时的水平能见度要求不小Iokm:云量限定,太阳四周90。立体角,淡积云量,无卷云、浓积云等,光照桎定:风力要求。测量时间内风力小于-5级,对植物,测量时风力小于3级。3)光谙探头仪器的位置。仪器向下正对着被测物体,至少保持与水平面的法线夹角在10之内,保持肯定的距离,探头距离地面高度通常在1.3m,以便获得平均光谱。测量植物冠层光谱时,留意测量最具代表性的物种。4)传感器探头的选择。当野外地物范围比较大,物种纯度比较高、观测距离比较近时,选用较大视场角的探头:当地物分布面积较小时,或者物种在近距离内比较混杂,或须要测量远处地物时,则选用小视场角的探头。5)避开阴影。探头定位时必需避开阴影
33、,人应当面对阳光,这样可以得到一样的测量结果。野外大范用测试光谱数据时,须要沿着阴影的反方向布置测点.6)白板反射校正。对地物的每次光谱测量时都须要用白板校正1次,防止传感涔响应系统的漂移和太阳入射角的改变影响。校正时白板应放置水平。7)观测时间和矮度.光谱测试应在1014时之间完成,并在无云晴朗的天空下进行,尽量避开过早或过晚.在时间许可时,尽量多测一些光谱。每个测点测试5个数据,以求平均值,降低噪声和随机性。8)协助数据的采桀.在全部的测试地点必需采集GPS数据,具体记录测点的位置、植被置萩度、类型以及异样条件、探头的高度,配以野外照相记录,便于后续的解译分析。总之,野外地物光谱测员是一个
34、须要综合考虑各种光谱影响因素的困难过程,我们所获得的光谱数据是太阳高度角、太阳方位角、云、风、相对湿度、入射角、探测角、仪器扫描速度、仪器视场角、仪器的采样间隔、光谱辨别率、坡向、坡度及目标本身光谱特性等各种因素共同作用的结果.光谱测定前耍依据测定的目标与任务制定相对应的试验方案,解除各种干扰因素对所测结果的影响,使所得的光谱数据尽量反映目标本身的光谱特性,并在观测时具体记录环境参数、仪涔参数以及观测目标(如土壤、植被、人工目标)的协助信息。只有这样,所测结果才是牢旅的并具有可比性,为以后的图像解译和光谱重建供应依据.3.Exce1.软件处理野外地物光谱数据。获得各地物的测或:数据后,须要对数
35、据进行处理。包括因为仪器系统误差引起,操作中不对如白板不平,曝光不足或过饱和,测证时风力过大等等缘由引起的噪声处理;对光谱图进行加工,提取更多的光谱信息,最终形成个平滑的,能反映地物光谱特征的反射光谱图.地物光谱特征典型地物光谱测量是本次实习的重点。本次实习对不同环境下的同种地物,对同种类型但属不同科目的地物进行了光谱的测定,从而可以更加充分的相识地物的光谱特征规律;分析地物的光谱特征,从地物内部的组织结构动身,分析地1.植物光谱特征分析物组成物质与反射率的作用关系:同时我1)健康植被的反射光谱特征们可以依据光谱特征图对地物的环境,影响地物生长的主要因素反方向的进行验证推断“807060工50
36、I40线302010索吸落Dt绿舞吸收带水吸收希水吸收带波长(RW)图1绿色植物有效光谱响应特征叶子的组织结构。绿色植物的叶子2)健康植物的反射光谱曲线特点分析。在可见光的0.55微米旁边有一个反射率为10-20%的小反射峰。在0.45微米和0.65微米旁边有两个明显的汲取谷。在0.7-0.8微米是一个陡坡,反射率急剧增高。在近红外波段08-1.3微米之间形成一个面的,反射率可达40%或更大的反射峰。在1.45,1.95和2.6-2.7微米处有:个汲取谷。3)影响植被光谱特征的因素影响植被光谱的因素有植被本身的结构特征,也有外界的影响,但外界的账响总是通过植被本身生长发育的特点在有机体的结构特
37、征中反映出来的。限制植物放射率的主要因素有植物叶子的颜色、叶子的细胞结构和植物的的水分等.植物的生长发育、植物的不同种类、浇灌、施肥、气候、上壤、地形等因案都对植物的光谱特征发生影响,使其光谱曲线的形态发生改变.叶子的颜色。植物叶了中含有多种色素,不同颜色的色素,其反射峰值落在响应的波长范围内。是由上表皮、叶绿素颗粒组成的栅栏组织和多孔薄壁细胞组织(海绵组织)构成。叶绿素岁紫外线和紫色光的汲取率极高,对蓝色光和红色光也猛烈汲取,以进行光合作用。对绿色光部分则部分汲取,部分反射,形成在0.55微米旁边的一个小反射峰值,在0.33-0.45微米及0.65微米旁边有两个汲取谷.叶子的海绵组织对0.8
38、-1.3微米的近红外光猛烈地反射,形成光谱曲线上的最高峰区。叶子的含水量。也在在1.45、1.95和2.6-2.7微米处有:个汲取谷,这主要是由叶子的细胞液、细胞膜、及汲取水分所形成。植物叶子含水量的增加,将使整个光谱反射率降低,反射光谱曲线的波状形态变得更加明显,特殊是在近红外波段,几个汲取谷更为突出。4)对比健康植物的光谱曲线对具体绿色植被进行光谱分析U)在了解了健康植被的光谱响应特征,和限制植物反射率的主要因素,及因素的作用机理后,我们就能更全面的分析具体地物的光i普反射特征,通过不同植物类型的光谱曲线,进步深化理解典型地物的光谱特征规律.b)本实习报告通过对比分析法,从地物的内部结构动
39、身,对地物的反射辐射进行分析;对比不同环境下的同种地物,对比同类地物,提取出该种地物的共同的光谱特征规律。地物光谱特征分析的结果招以表格的形式列出,详情见表1。1:植物光谱消结果分析跳计表地物GpS经度GPS雒度高程时间天.加)(北京时间)晴MO+56月10日16:14土壤湿度(Q7.7大莓麻光谱分析大堂麻光谱曲线较其它植物的反射光谱有明显的特点。由左上图可以看出红光区及部分近红外区域,大陞麻的反射率极高,这主要是由于大国麻的海绵组织对近红外光猛烈地反射,形成光谱曲线上的最高峰区:从左上图可知待测地物叶片带黄色,叶黄素时可见光区间大部分反射率较离,从而也映射r叶片呈黄色的现象:同时大鱼麻处于沟
40、头,温度条件,水分条件,上填条件都较好。上述这些都为大鱼麻光谱特征越加明显。此外,和一般绿色植物-样,大葩麻的光谱图在可见光的55Onm旁边有一个反射率为10%20%的小反射峰。在45On1.n和65On1.n旁边有两个明显的汲取谷。在700-80Onm是一个陡坡,反射率急剧增卷.在近红外波段80Onm到900后性成果一个高的,反射率可达70%或更大的反射峰,和绿色健康植物光谱特征基本趋势是一样的。(续下页)地物O,O,枯枝落叶1231316.2M482.4地点片林实物照片404463522579634697427H845895地物。Cm)(北京时间)天气谷子1234338.344180.1地
41、点片林实物照片16866月I1.r1.14:36晴伴风土壤湿度(R8.4谷子光谱图(B)(北京时间)天气175+116月II口14:06晴土壤湿度()6.9林下草光谱图枯枝落叶光谱分析被探测地物为片林卜生长得不太好的林卜草。从光谱图知枯枝落叶在15Onm和67Onm旁边为两个汲取谷,56Onm处为反射峰;从70Onm到80Onm为陡坡,反射率急剧增高,80Onm-90Onm旁边为反射峰,因此具有绿色植物光谱特征的基本规律“但较前面的大第麻,枯枝落叶反射率都有所降低,这主要是由于在林间温度条件,光照受到影响,土壤水分受到限制所导致。谷子光谱分析和地物枯枝落叶位于同一地区,外界太阳光照强度基本相同
42、。但是谷子由于人工施肥,保证了土壤条件:无其他生物遮挡太阳光照,植物单位面枳接受的太阳光能量增加。从光谱图可看出在红外和近红外反射率很高。其光谱图体现了绿色植物的光谱特征。地物。(m)(北京时间)天气芦苇1222249.7150339.9171+116月13日13:45晴地点向海土壤湿度(%)66实物照片芦苇光谱图芦苇光谱分析声苇生长属于半水生植物,土壤湿度很高:这里太阳光照猛烈,无其他生物因挡光线,芦蒂单位面积获得的光照能量极高。在40Onm和65Onm处呈现两个更加明显的汲取谷,这主要是由于海度较大的缘由;因为光照猛烈,茂箔的芦苇丛在近红外和红光区反射率更高,其反射光谱曲线的波状形态变得更
43、加明显。地物。(m)(北京时间)天气黄收树时m2147.9450224.716476月13i09:58j-地点向海土壤湿度(%)/实物照片黄榆树叶光谱图黄榆树叶光谱分析向海地处较完善的湿地生态系统,这里生物生长很好。黄榆树就是湿地周边的植物。较前植物对比,黄榆树叶宽大,叶片中的海绵组织使得它在近红外光区的反射明显高于其它植物.黄榆树叶在可见光区域仃两个反射峰和两个汲取谷。5)大篦麻枯枝落叶、谷子,黄榆树叶、芦苇光诺图综合分析从图4整体来说,在400nn90Onn1.这段可见光和近红外的波长范国内,五.种植物光谱图的共同特征是:两峰两谷一陡坡。两谷分别在440nm和650nm旁边,主要是叶子色素
44、影响叶子反射率,这段主要是由于叶绿素汲取,使得反射率极低,形成汲取谷。在550Um旁边有一个反射率为IOv20%的小反射峰。700-80Onm是一个陡坡,反射率急剧增高.在近红外波段800nm到900nm区间形成一个高的,反射率超过10%的反射峰。上述这些特点是绿色植物共有的光谱反射特征,是由绿色植物本身内部结构所确定的。这五种植物的放射光谱图也有不同之处。枯枝落叶的反射率在整个波段内都较低,这是由内外因素确定的.枯枝落叶叶片内生物的的活性降低,受水分,光线的限制新陈代谢不够旺盛,牛.命力降低,从而反射率整体偏低。大燕麻,谷子,黄榆树叶,芦苇的反射率都比较而。土填肥沃,水分足够,光线强度适中,
45、温度相宜等都有助于植物的生长,而水分含量高猛烈汲取光线,会使整个光谱反射率降低。外界条件的综合作用使得不同区域不同种类的植物在不同的时间下的光谱图不同,光谱特征也体现微小的差异。芦苇的含水量较大,反射光谱曲线的波状形态变得更加明显,特殊是在近红外波段,儿个汲取谷更为突出。因为本次实习仪器测量地物波谱的波长范用仅在300nm-1200nm.映少近红外之后的反射率数据.同时因为噪声的干扰,使得本次实习可用的数据大约为波长40Onnr90Onm的反射率数据。完整的植物光谱反射曲线除了上述介绍的特征之外,在1.45,I.95.2.6-2.7微米旁边有三个明显的汲取谷,这主要是受含水量的影响.使反射率降
46、低,形成汲取谷。2. 土陵的光谱特征1) 土壤反射光谱特征,在地面植被稀有的状况卜,土壤的反射曲线与其机械组成和颜色亲密相关。颜色浅的土壤具有较高的反射率,颜色较深的上填反射率较低。干燥条件下同样物膜组成的细颗粒的土壤,表面比较平滑,具有较高的放射率,而较粗的颗粒具有相财较低的反射率。土壤水的含量增加,会使反射率曲线平移下降,并有两个明显的水分汲取谷,但当上壤水超过最大毛管持水量时,土壤的反射光谱不再降低,而当土壤水处丁饱和状态或火过饱和状态,使土壤表面形成一层薄薄的水膜,在地面平坦时,接近于镜而反射,其反射率反而增加。土壤是在地形、母质、气候、时间、植被等臼然因子及人为因素综合影响卜发生.、
47、发展和演化的。土康特征反映各种因素共同作用的结果。2) 土壤光谱特征分析先将本次实习土壤数据处理和分析的结果以表格显示。见表2W2,土.光谱潮量结果分析统计我地物GPSOtGpS雉度高程时间天气O,Gn)(北京时间)暗157+56月IC1.日17:04晴土壤湿度()16.3破土光谱图碱土光谙分析在狼牙坝城土测定四周,零星的生存若草本植物,这也就是说该处的水分,母质处丁初步恶劣的状况.碱上的光谱曲线基本呈较规则的斜线,不同丁植物,破土没有明显的波峰波谷,在400900UM范围内其反射率基本上朋若波长增加而渐渐增加。地物。(北京时皿天气12342M?6J1821.9130+611B09:26Hfi-地点大布苏湖盆东岸土壤湿度H)41.7实物照片碱土光谱图十赤K三F摩修士光也买碱土光谱分析该