地面植物具有明顯的光譜反射特性。
與土壤,水體和其他典型特征不同,植被對(duì)電磁波的響應(yīng)取決于其化學(xué)和形態(tài)特征。
該特征與植被的發(fā)育,健康和生長(zhǎng)有關(guān)。
條件密切相關(guān)。
在可見(jiàn)光范圍內(nèi),各種色素是控制植物光譜響應(yīng)的主要因素,葉綠素的作用是最重要的。
在中心波長(zhǎng)為0.45μm(藍(lán)色)和0.65μm(紅色)的兩個(gè)波段中,葉綠素吸收大部分吸收的能量,在兩個(gè)葉綠素吸收帶之間,吸收很小,為0.54。
在μm(綠色)附近的反射峰,因此許多植物看起來(lái)是綠色的。
此外,番茄紅素和葉黃素具有接近0.45μm(藍(lán)色)的吸收帶,但由于葉綠素的吸收帶也在該區(qū)域,因此兩種黃色色素在光譜響應(yīng)模式中起主導(dǎo)作用。
在光譜的近紅外區(qū)域,植被的光譜特性主要受植物葉片內(nèi)部結(jié)構(gòu)的控制。
近紅外范圍內(nèi)的健康綠色植物的光譜特征是高反射率(45%-50%),高透射率(45%-50%)和低吸收率(< 5%)。
在可見(jiàn)光和近紅外波段之間,即約0.76μm,反射率急劇上升,形成“紅色邊緣”。
現(xiàn)象,這是植物曲線最明顯的特征,是研究的關(guān)鍵光譜區(qū)域。
許多植物種類的可見(jiàn)光差異很小,但近紅外線的反射率差異很大。
同時(shí),由于附加的反射率,多個(gè)葉片在光譜的近紅外波段中可以產(chǎn)生比單個(gè)葉片更高的反射率(高達(dá)85%),因?yàn)檩椛淠芰看┻^(guò)最頂部的葉子。
它將被第二層的葉子反射,結(jié)果將正式增強(qiáng)第一層葉子的反射能量。
在光譜的中紅外階段,綠色植物的光譜響應(yīng)主要受到1.4μm,1.9μm和2.7μm附近水的強(qiáng)吸收帶的支配。
2.7μm的吸水區(qū)是主要的吸收帶,代表水分子的基本振動(dòng)吸收帶。
1.9μm,1.1μm和0.96μm的吸水帶均為倍頻和組合頻帶,因此強(qiáng)度弱于基本吸收帶,并且依次減弱。
這兩個(gè)1.4μm和1.9μm的吸收帶是影響葉片中紅外光譜響應(yīng)的主要條帶。
1.1μm和0.96μm的吸水帶對(duì)葉片的反射率也有很大影響,特別是在多層葉片的情況下。
研究表明,植物對(duì)入射太陽(yáng)光的紅外能量吸收程度是葉片總水分含量的函數(shù),它是葉片水分百分比和葉片厚度的函數(shù)。
隨著葉片水分的減少,植物中紅外波段的反射率顯著增加(Philip et al。
,1978)