应用地物光谱仪区分当地植物和外来植物

基于可见光近红外（VNIR）和短波红外（SWIR），科学家应用地物光谱仪测量叶片单宁的含量，从而区分地中海附近海岸的本土植物和外来入侵灌木。

入侵灌木长叶相思原产于澳大利亚东南部，对葡萄牙沙丘生态系统中的植被和生态系统功能产生负面影响。为了从光谱上区分长叶木贼与其他非本地和本地物种，我们建立了基于叶片反射光谱（350-2500nm）和浓缩叶片单宁含量的分类模型。在地中海灌木和乔木物种中，尤其是在固氮和非固氮物种之间，以及在相思属内，叶单宁含量的高变化是常见的。然而，在葡萄牙西南部海岸沙丘生态系统中，还没有对叶片单宁含量的变化进行研究。我们假设浓缩单宁浓度在不同物种间存在显著差异，从而可以根据叶片光谱反射数据，将入侵性固氮长叶紫草与其他植被区分开来。为了在葡萄牙西南部的三个研究地点收集7种常见植物的750个原位叶片反射光谱，使用安装光谱仪叶片夹上的光谱辐射计进行了光谱场测量。应用偏最小二乘（PLS）回归方法，预测了长叶天牛叶片的反射光谱与其相应的单宁浓度。A、 在所有调查物种中，长叶植物的单宁含量最低。四个波长区域（675-710nm、1060-1170nm、1360-1450nm和1630-1740nm）被鉴定为与单宁浓度高度相关。采用主成分分析线性判别分析（PCA-LDA）方法，建立了不同植物种的光谱分类模型。利用1350-1410nm和1630-1740nm之间的波长区域实现了对长叶假丝酵母的最佳预测，用户的准确率为98.9%。相比之下，选择整个波长范围，长叶紫菜个体的最佳用户准确率仅达到86.5%。