枸杞岛潮间带三种常见藻种的光谱特征分析

摘要

探明大型海藻覆盖度、生物量,是实现近岸海藻资源可持续利用的基础.不同于传统的样方调查法,遥感技术可实现大范围,长时间的动态监测,而藻体本身光谱特征是其遥感监测的理论基础.本文采用地物光谱仪测定了枸杞岛潮间带三种常见藻种:孔石莼(Ulva pertusa)、鼠尾藻(Sargassum thunbergii)、角叉菜(Chondrus ocellatus)的光谱特征,通过微分变换、主成分分析及机器学习法,对不同海藻的光谱特征进行了识别与分析.结果表明,1)三种海藻间光谱差异性较大,孔石莼的反射率在波长为554nm处存在一个波峰,在波长为669nm处出现一个波谷;鼠尾藻反射率光谱明显低于孔石莼,且其波形平缓,波长为596nm、643nm处存在两个波峰;角叉菜在波长为536nm处存在一个波谷,在648nm、678nm处存在波峰.2)光谱曲线的一阶导数中,孔石莼的区分波段为486-492nm、494-501nm、554-595nm、631-642nm、808-813nm;鼠尾藻的区分波段为797-807nm;角叉菜为439-450nm、517-536nm、643-648nm、662-669nm;二阶导数中,孔石莼的区分波段为544-555nm、592-596nm、613-619nm、641-653nm、657-662nm;角叉菜为497-502nm、634-640nm、670-687nm.3)支持向量机模型(SVM)可高效、准确地对三种海藻进行区分,准确度为100％.