叶片滞尘对大叶黄杨光谱特征的影响及其滞尘量预测研究

大气颗粒物污染在全球范围内已成为严重的城市环境问题之一.为探究滞尘对叶片光谱特征的影响,并建立以高光谱数据为基础的叶面滞尘预测模型.以北京市常见绿化树种(大叶黄杨)为研究对象,设置高、中、低滞尘污染梯度,采集720个叶片样本,利用ASD Fildsoec Handheld光谱仪获取高光谱数据.结果表明:光谱反射峰分别在560和900 nm处,吸收谷分别在400～500,600～700和1000～1050 nm范围内;有无滞尘的叶片反射率在不同波段表现出不同的规律,在400～760和760～1100 nm范围内的光谱反射率大小分别表现为滞尘叶片>除尘叶片、滞尘叶片<除尘叶片;滞尘与除尘叶片在植被光谱曲线上的差异性较明显,350～700和1900～2500 nm波段,滞尘叶片的光谱反射率略高于除尘叶片,而在780～1400 nm范围内,滞尘叶片光谱反射率则显著低于除尘叶片,差异性表现为:重度污染区>中度污染区>轻度污染区;反射率在可见光波段(350～780 nm)随叶面滞尘量的增加而增大,而近红外波段(780～1100 nm)的变化趋势则相反;粉尘对叶片的红边斜率影响较大,表现为滞尘叶片<无尘叶片,而对红边位置没有显著影响.叶面滞尘量预测模型中,以叶面水含量指数、简单比值指数建立的二次多项式预测模型效果最好,分别为y=-1.18 x2+0.5424 x+0.9917,y=-7.67 x2+3.6924 x+0.3714.模型验证表明,R2分别达到0.9877和0.8873,拟合效果较好,说明预测模型可有效地估测大叶黄杨叶面滞尘量.