地物的光譜特征是高光譜識別地物或檢測特征的基礎，其研究和意義在高光譜檢測當中具有重要地位。同樣，要檢測農作物的生長狀況或者其他特性，需要知道相應農作物的光譜特征。

對于健康的綠色植物而言，其光譜曲線主要有一下四個特征：①在可見光波段（0.4~0.76 um）的反射率較大，在0.33~0.45 um和0.67 um處的藍、紅光呈低谷。其原因是植物頁面反射的主要因素是葉綠素，而葉綠素對藍光和和紅光強吸收且反射率非常低。同時葉綠素對綠光（0.52 um~ 0.6 um）有一個弱的反射，所以光譜曲線會出現一個小的局部峰值。②在近紅外波段（0.68~0.75），植物葉面的反射率急劇增加，所以對應的光譜曲線在近紅外波段出現一個陡坡。同時，不同的植物的光譜位置和斜率基本保持一致。③植物在0.75 um~1.3 um保持較高的反射率。其主要原因是此時葉面光譜反射特征主要受細胞結構和葉冠結構控制，由于光在葉內反射，所以反射率非常高。同時，一般在0.95 um ~ 1.185 um處有一個典型的吸收峰存在，這是由于植被體內水的吸收和冠層結構引起。④在1.3 um附近，植物的反射率快速下降，并且在1.3 um~ 2.5 um范圍內保持較低的水平。其中，在1.19 um、1.4 um、1.9 um附近可以明顯看到反射率低估，出現了明顯的睡吸收帶，且跌落程度主要取決于水的含量。圖2為典型的植被光譜特征曲線。

圖典型的植被光譜曲線

隨著植被光譜特性的不斷深入，根據大部分植物的光譜特征，近年來逐漸形成了如下九個植被光譜的特征參數：

紅邊（RE），紅邊是植被在0.67 um ~0.74 um 反射率最高最快的點，是綠色植被最顯著的標志。紅邊一般用位置和斜率兩個參數來描述。一階導數最大的位置即為紅邊的位置，紅邊的斜率與植被的覆蓋度、葉面積指數等參數有關，覆蓋度越高，葉綠素的含量越高，紅邊斜率越大。

藍邊（BE），藍邊是指藍色光在0.49~0.53 um之間一階段數最大值的位置。黃邊（YE），黃邊是指黃色光在0.55~0.58 um之間一階段數最小值的位置。

歸一化差異植被指數（NDVI）。NDVI是指兩種不同波段范圍內植被的關鋪反射率差值與其和值的比值，或者是多波段上的光譜反射率的加權差值與加權累計之間的比值。

植被葉面積指數（LAl），是指單位面積內植被所有葉面積的綜合除以單位面積。是植被冠層結構的一個重要指標。

紅邊一階段數最大值（DRE），對植被的葉面指數反映極為敏感，與綠色植被的覆蓋度有非常緊密的線性關系。

葉面葉綠素指數（LC！），LC！對葉綠素很敏感，但對于葉面積散射和葉面內部結構變化并不敏感，所以LC！最適用于高葉綠素的區域。

葉面水含量指數（WIl）。WI是比較0.97 um水吸收波段和0.90 um的反射率相對而定的參數。

歸一化差異水體指數（NDW）。反映植被葉面水含量的參數，是根據1.24 um水吸收波頓和0.86um的反射率相對而定的參數，它隨著綠色植被葉面水含量的增加而增加。

如上列出了評價光譜特性的常用指標，這些指標往往受到多個因素的影響，這些因素主要包括三個方面。第一，不同植被種類間的光譜特征差異，具體而言就是不同的植被具有不同的光譜曲線；第二，季度變化對植被光譜特性的影響，具體而言，同一種植被的生長隨著季節發生周期性的而變化，其對應的光譜曲線也會發生相應的變化；第三，水分對光譜特性的影響，具體而言，在紅外和短波紅外波段的吸收分是由大氣中的水蒸氣和植被體內的水分決定的，植被水分的變化會其光譜形態發生變化，整體而言，隨著植被體內的水分增加，反射率會下降。

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