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甘草野外地物反射光谱特征研究
作者：李慧 谢彩香 李晓瑾 温美佳 贾光林 石明辉 郭宝林 贾晓光
来源：《中国中药杂志》2014年第03期
摘要： 为探究不同生长条件下甘草的地物反射光谱特征，为甘草遥感影像定量监测奠定基础。该文利用便携式地物光谱仪，对不同地区和不同生长期的不同甘草品种反射光谱进行测定，研究结果发现：在可见光波段内受冠层叶绿素差异的影响，一年生乌拉尔甘草反射率明显高于两年生；在近红外波段受叶面积指数和叶片含水量变化的影响，一年生乌拉尔甘草反射率明显低于两年生乌拉尔甘草，两年生刺果甘草的反射率高于乌拉尔甘草。在近红外波段通过对红边参数分析发现，一年生甘草的红边光谱比两年生甘草波峰波谷变化大，刺果甘草由于植被覆盖度和叶面积指数大，植被长势较乌拉尔甘草好。对不同地区的甘草光谱数据通过包络线消除法和主成分分析表明，在一定范围内，年平均降水量和年平均蒸发量是造成不同地区甘草光谱数据差异的主要因子，甘草光谱相似性与空间距离有关。
关键词： 甘草；反射光谱；红边参数；主成分分析
[收稿日期] 2013-07-11
[基金项目] 中医药公共卫生专项 （财社[2011]76 号）；中医药行业科研专项
（201207002）
[通信作者] 郭宝林，研究员，博士生导师，研究方向为药用植物资源、鉴定和栽培，E-mail ：[email protected]；贾晓光， 研究员，硕士生导师，E-mail ：[email protected]
[作者简介] 李慧，硕士研究生，E-mail ：[1**********]@163.com
甘草是我国著名的大宗药材，主要来源于甘草Glycyrrhiza uralensis Fisch.、胀果甘草G. inflata Bat.和光果甘草G. glabra L.，同时也是我国西北荒漠、半荒漠地区重要的固沙植物。集中分布在北纬35°～48°、东经75°～126°的内蒙古、宁夏、甘肃以及新疆的干旱、半干旱的荒漠地带，也分布于我国的东北和华北地区[1]，同时也是国家重点保护和管理的野生固沙植物。近年来的掠夺性采挖对甘草资源造成严重破坏，进行有效监控是保证甘草资源可持续发展的主要途径[2]。遥感对地观测技术能够快速获取大面积宏观地理信息，是未来进行资源监控的有效技术手段。而地物特征与其光谱特征的关系是解译遥感影像的关键，甘草植被光谱反射信息的测定是地面监测与遥感监测相互结合的重要连接点，对提高甘草资源监测具有重要意义[3-9]。本文通过对不同地区和不同生长期的甘草反射光谱特征进行研究，通过野外光谱测定，初步掌握不同地区甘草的光谱信息，结合遥感影像监测信息为甘草的遥感定量监测、生态模型建立和生态状况评价等工作提供科学的数据支持。
1 材料与方法
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甘草野外地物反射光谱特征研究
作者：李慧 谢彩香 李晓瑾 温美佳 贾光林 石明辉 郭宝林 贾晓光
来源：《中国中药杂志》2014年第03期
摘要： 为探究不同生长条件下甘草的地物反射光谱特征，为甘草遥感影像定量监测奠定基础。该文利用便携式地物光谱仪，对不同地区和不同生长期的不同甘草品种反射光谱进行测定，研究结果发现：在可见光波段内受冠层叶绿素差异的影响，一年生乌拉尔甘草反射率明显高于两年生；在近红外波段受叶面积指数和叶片含水量变化的影响，一年生乌拉尔甘草反射率明显低于两年生乌拉尔甘草，两年生刺果甘草的反射率高于乌拉尔甘草。在近红外波段通过对红边参数分析发现，一年生甘草的红边光谱比两年生甘草波峰波谷变化大，刺果甘草由于植被覆盖度和叶面积指数大，植被长势较乌拉尔甘草好。对不同地区的甘草光谱数据通过包络线消除法和主成分分析表明，在一定范围内，年平均降水量和年平均蒸发量是造成不同地区甘草光谱数据差异的主要因子，甘草光谱相似性与空间距离有关。
关键词： 甘草；反射光谱；红边参数；主成分分析
[收稿日期] 2013-07-11
[基金项目] 中医药公共卫生专项 （财社[2011]76 号）；中医药行业科研专项
（201207002）
[通信作者] 郭宝林，研究员，博士生导师，研究方向为药用植物资源、鉴定和栽培，E-mail ：[email protected]；贾晓光， 研究员，硕士生导师，E-mail ：[email protected]
[作者简介] 李慧，硕士研究生，E-mail ：[1**********]@163.com
甘草是我国著名的大宗药材，主要来源于甘草Glycyrrhiza uralensis Fisch.、胀果甘草G. inflata Bat.和光果甘草G. glabra L.，同时也是我国西北荒漠、半荒漠地区重要的固沙植物。集中分布在北纬35°～48°、东经75°～126°的内蒙古、宁夏、甘肃以及新疆的干旱、半干旱的荒漠地带，也分布于我国的东北和华北地区[1]，同时也是国家重点保护和管理的野生固沙植物。近年来的掠夺性采挖对甘草资源造成严重破坏，进行有效监控是保证甘草资源可持续发展的主要途径[2]。遥感对地观测技术能够快速获取大面积宏观地理信息，是未来进行资源监控的有效技术手段。而地物特征与其光谱特征的关系是解译遥感影像的关键，甘草植被光谱反射信息的测定是地面监测与遥感监测相互结合的重要连接点，对提高甘草资源监测具有重要意义[3-9]。本文通过对不同地区和不同生长期的甘草反射光谱特征进行研究，通过野外光谱测定，初步掌握不同地区甘草的光谱信息，结合遥感影像监测信息为甘草的遥感定量监测、生态模型建立和生态状况评价等工作提供科学的数据支持。
1 材料与方法