机载高光谱成像光谱仪监测红树林长势

红树林（Mangrove forest）是生长在热带、亚热带海岸潮间带或河流入海口的木本植物群落，作为红树林湿地（mangrove swamp）最重要的组成部分和湿地特征的外在体现，是国际上湿地生态保育和生物多样性保护的重要对象。然而近半个世纪以来，人类活动和自然环境的变化导致红树林资源急剧减少，全球35%的红树林在此期间消失。据相关报道，在过去的50年中，中国红树林面积由5.5×104 hm2减少到2.2×104 hm2，减少速率远大于全球红树林减少的平均速率。有效加强我国红树林保护、管理和生态恢复工作已刻不容缓。研究红树林分布的空间格局及其变化的驱动力因素，对于制定合理的红树林保护、恢复和资源利用政策意义重大。

我公司与香港Ambit公司合作，于2018年8月7日在香港米铺保护区分别使用无人机搭载美国Headwall公司的超微型机载高光谱成像仪Nano-Hyperspec^®、有人机搭载Micro-Hyperspec VNIR对红树林的生长状况进行监测。

高光谱遥感是进行地表植被观测的强有力工具,对于合理利用高光谱数据进行地表植被监测与分析至关重要。利用高光谱数据进行红树林群落信息提取的实证研究。

载荷：DJI M600+Nano-Hypserspec，有人直升机+Micro-Hyperspec VNIR

数据期处理软件：SPECTRAL VIEW, ENVI

数据获取天气：阴天，光照条件差，微风

地点：香港米铺保护区

经过校正拼接后的反射率图：

植物反射率光谱曲线

指数地图：

1.     DVI(Difference Vegetation Index)

DIV（差异植被指数）是不同植被的数量和情况的性状差异，或者是同一地区的不同区块或同一纬度的不同区域的植被的数量和状态的差异。

DVI=0.623393

表明此点植物生长茂密程度中等。但是生长状态良好。说明此处的红树生长状态良好。

2.     NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）

NDVI（归一化植被指数）是反映农作物长势和营养信息的重要参数之一。根据该参数,可以知道不同季节的农作物对氮的需求量, 对合理施用氮肥具有重要的指导作用。

NDVI=0.91623

表明此点植物生长状态良好，叶片面积大，而且富含叶绿素。说明此处红树的叶子生长状态良好，由此推断红树不缺养分。

3.     EVI（Enhanced Vegetation Index）

EVI(增强型植被指数)是对土壤变化极为敏感的植被指数。

EVI=0.623393

表示植物覆盖面积不是很大。此处的红树株数不多。

4.     SAVI（Soil Adjusted Vegetation Index）

SAVI（土壤调整植被指数）是解释背景的光学特征变化并修正NDVI对土壤背景的敏感。与NDVI相比，增加了根据实际情况确定的土壤调节系数L（取值范围0~1）。L=0时，表示植被覆盖率为零；L=1时，表示土壤背景的影响为零，即植被覆盖度非常高，土壤背景的影响力为零（但是这种情况只有在被树冠浓密的高大树木覆盖的地方才会出现）。

SAVI=0.434634

表明此点的植物叶冠不是很大，不会大面积的覆盖地面。说明此处植物种类不多，红树的株数也不多。

以上结果表明用机载高光谱成像数据可以对红树林分类和长势研究提供有力的支撑。