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地理
题目

简述土壤植被水和雪的光谱反射曲线的特点不少于200字。

简述土壤植被水和雪的光谱反射曲线的特点不少于200字。

题目解答

答案

植被
植被的反射波谱曲线(光谱特征)规律性明显而独特,主要分三段:可见光波段(0.4-0.76)有一个小的反射峰,位置在0.55um(绿)附近,两侧在0.45um(绿)和0.67um(红)则有两个吸收带。这一特征是由于叶绿素的影响,叶绿素对蓝光和红光吸收作用强,而对绿光反射作用强。在近红外波段(0.7-0.8um)有一反射的“陡坡”,至1.1um附近有一峰值,形成植被的独有特征。这是由于植被叶细胞结构的影响,除了吸收和投射的部分,形成的高反射率。在中红外波段(1.3~2.5um)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1.45um、1.95um和2.7um为中心是水的吸收带。
简单来说,可见光有一个小的反射峰(叶绿素吸收蓝红,反射绿光),近红外波段,反射陡坡(植被叶细胞结构),中红外波段反射下降(水)
水
水体的反射主要在蓝绿光波段,其他波段吸收都很强,特别到了近红外部分,吸收就更强。正因为如此,在遥感影像,特别是近红外影像上,水体呈黑色。但当水体中含有其他物质的时候,反射光谱曲线会发生变化。水中含泥沙时,由于泥沙反射,可见光波段反射率会增加,峰值出现在黄红区。水中含叶绿素时,近红外波段明显抬升,这些都成为影像分析的重要依据。
土壤
自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值,一般来讲土质越细,反射率越高,有机质含量越高和含水量越高反射率越低,此外土类和肥力也会对反射率产生影响。由于土壤反射波谱曲线呈比较平滑的特征,所以在不同光谱的遥感影像上,土壤的亮度区别不明显。
雪
可见光波段有较高的反射率,近红外波段下降迅速


解析

本题考查对土壤、植被、水和雪四种地物光谱反射曲线特点的理解。核心思路是掌握不同波段(可见光、近红外、中红外)下各物质的反射规律,需注意:

  1. 植被的反射特征由叶绿素和叶细胞结构决定,呈现“可见光小峰、近红外陡坡、中红外下降”三段式;
  2. 水体对可见光中的蓝绿光反射强,其他波段吸收显著,含杂质时反射曲线变化明显;
  3. 土壤反射平缓无明显峰谷,受颗粒大小、含水量、有机质等因素影响;
  4. 雪在可见光波段反射率高,近红外波段快速下降。

植被

可见光波段(0.4-0.76μm)

  • 叶绿素吸收作用:对蓝光(0.45μm)和红光(0.67μm)吸收强,导致反射率低;对绿光(0.55μm)反射率高,形成小峰。

近红外波段(0.7-1.1μm)

  • 叶细胞结构影响:叶片细胞间隙产生高反射,形成陡坡,峰值在1.1μm附近。

中红外波段(1.3-2.5μm)

  • 含水量影响:水分子吸收增强,反射率显著下降,出现1.45μm、1.95μm和2.7μm三个吸收带。

水体

  • 蓝绿光反射:可见光中蓝绿波段(0.4-0.5μm)反射率较高,其他波段吸收强烈,近红外波段吸收最强。
  • 杂质影响:含泥沙时可见光反射增强(黄红区峰值),含叶绿素时近红外反射抬升。

土壤

  • 平缓反射:无明显峰谷,颗粒细、含水量高或有机质多时反射率降低。
  • 影像特征:不同波段亮度差异小,易与其他地物区分。

雪

  • 可见光高反射:反射率接近80%,呈白色。
  • 近红外快速下降:波段反射率骤降至40%,与植被、土壤形成明显差异。

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