[摘要]在营养期间分别测取剪股颖、蕨类、柳树、山茶、小叶女贞的冠层的光谱反射率。采用光谱拟合的方法提取各光谱红边参数，并分析其变化规律。分析表明：本次实验植物营养期光谱的红边位于697-730nm之间且不同的植物同时期的红边斜率和红边面积不同，且处于不同地理位置的同种植物的光谱红边斜率和红边面积跟该植物红边范围内的光谱最大值和最小值之差关系密切。
　　[关键词]光谱拟合 高光谱遥感 红边参数 相关分析
　　[中图分类号] O433.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-11-343-1
　　0引言
　　植被红边是指由于植被在红光波段强烈吸收与近红外波段强烈反射，使光谱反射率在680-750nm区域成非常陡峭的快升期。各种研究表明，红边参数的表述中，与植被生长关系密切的主要有红边位置和近红外平台位置等，他们与植被的叶面积指数由很大的相关。其中红边参数主要有红边位置（λred）、红边斜率（dλred）、红边面积（Sred）等。黄敬峰等[1]通过求植被光谱导数分析认为在油菜生长旺盛期间出现“红边平台”，前期有“红移”，后期有“蓝移”现象，叶面积指数与冠层光谱红边参数（红边位置、面积、红边幅度）有很大的相关；朱军等将峰值拟合算法应用于气体红外光谱分析中，以实际测量得到的气体透过率光谱为拟合对象，将其与数据库中的气体分子模型光谱进行拟合，在算法中通过迭代使残差的加权平方和最小，获得了气体浓度等重要的光谱拟合结果。本文是用光谱拟合的方法，用程序获取红边的波段区间，并将红边拟合直线，进而获取红边位置、红边斜率和红边面积，进而进行红边参数分析。
　　1数据获取
　　光谱仪采用美国ASD View Spec Pro便携式手持地物光谱仪，波段值为350-2500nm，其中350-1000nm的光谱采样间隔（波段宽）为1.4nm，光谱分辨率为3nm，1000-2500光谱采样间隔（波段宽）为2 nm，分辨率为10nm。选择晴朗天气进行剪股颖、蕨类、柳树、山茶、小叶女贞的光谱测定，光谱采样以每种植物五个地点采集，每组的光谱数据里含有九条光谱曲线.为保证精度，在分析数据前需要对高光谱数据需要进行预处理，消除与光谱数据无关的信息和噪音并对九条光谱曲线去平均值。
　　2数据处理与分析
　　2.1冠层光谱的红边参数
　　不同植物同时期的光谱有很大区别；红边是绿色植物光谱最明显的特征之一，它是指绿色植物反射光谱位于红光范围（680-760）内的光谱。光谱的红边位置（λred）是指红边范围内（680-760）反射率光谱一阶导数光谱最大值对应的波长；红边斜率（dλred）是红光范围内（680-760）反射率光谱一阶导数最大值；红边面积（Sred）是红边范围内一阶导数光谱包围的面积。PV值是指红边范围内（680-760）间光谱最大值与最小值之差；用光谱拟合的方法分别求出每种植物的红边参数，并求平均值以减小误差，如下表1是实验中每组光谱数据的红边位置、红边斜率和红边面积表，可以发现，五种植物营养期间的红边位置大概位于697-730nm之间，其中以小叶女贞的红边位置波段相对较小，为698nm，山茶次之；剪股颖红边位置波段相对较大，为729nm，柳树次之。
　　2.2红边参数与PV值线性回归分析
　　表2为五种植物的红边斜率、红边面积与PV值得拟合图，则不难发现，红边斜率和红边面积的大小关系密切，几乎成正比：PV值越大，同种植物间的红边斜率和红边面积越大；PV值越小，同种植物间的红边斜率和红边面积越小。红边斜率和红边面积和PV值的一维线性拟合效果较好，较之红边面积，红边斜率拟合较红边面积较好.以蕨类为例，图1蕨类红边参数拟合结果图。
　　3结果分析
　　（1）同时期不同植物的反射光谱有很大不同。（2）冠层和叶片的反射光谱的红边位置在营养期处于波段为697-730nm之间，并且不同的植物在同时期的红边斜率和红边面积不同。（3）处于不同地理位置的同种植物的光谱斜率和面积跟该植物红边的光谱最大值和最小值之差关系密切，几乎成一维直线关系：其中红边斜率系较之红边面积与PV值的拟合度较高。
　　参考文献
　　[1]黄敬峰，王渊，王福民等.油菜红边特征及其叶面积指数的高光谱估算模型.农业工程学报，2006，22（8）：22-26.