[发明专利]基于红外光谱的植被与非植被识别方法

说明书

本发明公开了基于红外谱的植被与非植被高识别方法，R_a为950nm～1150nm范围内任意两个及以上波段的平均光谱反射率，R_b为1500nm～1700nm范围内任意两个及以上波段的平均光谱反射率，R_c为2100nm～2300nm范围内任意两个及以上波段的平均光谱反射率，利用R_a、R_b和R_c构建了植被与非植被识别指数NIRPNPAD，可准确识别植被和非植被。

技术领域

本发明涉及自然生态环境的检测领域，更具体地说，它涉及一种基于红外光谱的植被与非植被识别方法。

背景技术

植被是联接土壤、大气和水分的自然“纽带”，是陆地生态系统的基础，同时也是人类赖以生存的自然环境条件，它在陆地表面的能量交换过程、生物地球化学循环过程和水文循环过程中扮演着重要的角色。区分植被与非植被有助于计算植被覆盖度，研究土地利用状况。此外，在某些领域从植被群体中辨识绿色人工伪装物有着重要的应用价值。

廖小露等以“类内密度最大，类间距离最大”为原则，对挑选的可见光和近红外波段，使用改进的投影寻踪方法区分绿色植被和道路、土壤等非植被，但该技术需要的光谱波段多，达8个，增加了技术的应用成本，同时该技术未涉及人工绿色伪装植被的区分（廖小露, 刘嘉, 周兴霞. 地空同步试验高光谱影像特征提取与分类[J]. 国土资源遥感,2019,31(03): 65-71）。刘志明等将780～1300nm“近红外高原”的反射光谱压缩转换到380～780nm可见光范围内，然后成像，通过颜色的变化区分植被与绿色伪装涂料，但该技术需要的光谱波段过多，达260个以上，（刘志明, 胡碧茹, 吴文健, 等. 高光谱探测绿色涂料伪装的光谱成像研究[J]. 光子学报, 2009,38(04): 885-890）。

为解决上述在植被与非植被分类时，光谱波段过多，或无法识别人工绿色伪装植被的缺陷，发明了基于红外光谱的植被与非植被识别方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种解决上述问题的基于红外光谱的植被与非植被识别方法，依据近红外反射光谱（或吸收光谱）与物质含量和结构有关的特性，通过获取特定波段内近红外光谱反射率数据，构建基于红外光谱的植被与非植被识别方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

基于红外光谱的植被与非植被识别方法，

（一）测量目标物的光谱反射率，计算R_a、R_b和R_c，R_a为950nm～1150nm范围内任意两个及以上波段的平均光谱反射率，R_b为1500nm～1700nm范围内任意两个及以上波段的平均光谱反射率，R_c为2100nm～2300nm范围内任意两个及以上波段的平均光谱反射率；950nm～1150nm、1500nm～1700nm、2100nm～2300nm植被呈现反射峰，且反射峰值依次下降，而非植被则光谱反射率变化较小，整体光谱形状比较平坦，1500nm～1700nm、2100nm～2300nm的植被和非植被的反射率数值范围基本一致，变化范围为0.1～0.3，950nm～1150nm的植被光谱反射率数值较大，大体处于0.4～0.9范围内。