Question

几种常见地物反射光谱特征

Answer 1

城市道路、建筑物的反射波谱特性
　　在城市遥感影像中，通常只能看到建筑物的顶部或部分建筑物的侧面，所以掌握建筑材料所构成的屋顶的波谱特性是我们研究的主要内容之一。从图2-16中可以看出，铁皮屋顶表面成灰色，反射率较低而且起伏小，所以曲线较平坦。石棉瓦反射率最高，沥青粘砂屋顶，由于其表面铺着反射率较高的砂石而决定了其反射率高于灰色的水泥平顶。绿色塑料棚顶的波谱曲线在绿波段处有一反射峰值，与植被相似，但它在近红外波段处没有反射峰值，有别于植被的反射波谱。军事遥感中常用近红外波段区分在绿色波段中不能区分的绿色植被和绿色的军事目标。
城市中道路的主要铺面材料为水泥沙地和沥青两大类，少量部分有褐色地，它们的反射波谱特性曲线（图2-17）形状大体相似，水泥沙路在干爽状态下呈灰白色，反射率最高，沥青路反射率最低。

图2-15同一作物( 春小麦 )在不同生长阶段的波谱特性曲线

图2-16各种建筑物屋顶的波谱特性 图2-17各种道路的波谱特性
1—塑料顶棚；2—铁皮屋顶；3—水泥屋顶；4—沥青砂石房顶；5—石棉瓦顶
· 水体的反射波谱特性
　　我们知道，水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收率很强，特别在近红外、中红外波段有很强的吸收带，反射率几乎为零，因此在遥感中常用近红外波段确定水体的位置和轮廓，在此波段的黑白正片上，水体的色调很黑，与周围的植被和土壤有明显的反差，很容易识别和判读。但是当水中含有其他物质时，反射光谱曲线会发生变化。水含泥沙时，由于泥沙的散射作用，可见光波段发射率会增加，峰值出现在黄红区。水中含有叶绿素时，近红外波段明显抬升，这些都是影像分析的重要依据。
· 土壤的反射波谱特性
　　自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，一般来讲土壤的光谱特性曲线与以下一些因素有关，即：土壤类别、含水量、有机质含量、砂、土壤表面的粗糙度、粉砂相对百分含量等。此外肥力也对反射率有一定的影响。土壤反射波谱特性曲线较平滑，因此在不同光谱段的遥感影像上，土壤的亮度区别不明显。
· 植物的反射波谱特性
　　由于植物均进行光合作用，所以各类绿色植物具有很相似的反射波谱特性，其特征是：在可见光波段0.55μm（绿光）附近有反射率为10%~ 20%的一个波峰，两侧0.45μm（蓝）和0.67μm（红）则有两个吸收带。这一特征是由于叶绿素的影响造成的，叶绿素对蓝光和红光吸收作用强，而对绿色反射作用强。在近红外波段0.8μm~ 1.0μm间有一个反射的陡坡，至1.1μm附近有一峰值，形成植被的独有特征。这是由于植被叶的细胞结构的影响，除了吸收和透射的部分，形成的高反射率。在中红外波段（1.3~2.5μm）受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降，特别是以1.45μm、1.95μm和2.7μm为中心是水的吸收带，形成低谷。如图2-18。

图2-18绿色植物反射波谱曲线
　　植物波谱在上述基本特征下仍有细部差别，这种差别与植物种类、季节、病虫害影响、含水量多少有关系。
· 岩石的反射波谱特性
　　岩石成分、矿物质含量、含水状况、风化程度、颗粒大小、色泽、表面光滑程度等都影响反射波谱特性曲线的形态。在遥感探测中可以根据所测岩石的具体情况选择不同的波段。
如图2-19

图2-19几种岩石的反射波谱曲线