环境条件是多变的，温度、降水、光照强度和其他因素的波动会降低植物的生产力和作物。在这些条件下对植物进行遥感是保护植物、提高植物生存能力的基础。这一问题可以通过测量植物反射率和计算反射率指标来解决。

　　反射率指标与植被生物量、特定的生理过程和植物的生化组成有关，这些指标可用于短期和长期的植物监测。

　　本文综述了反射率在植物遥感中的应用。植物的遥感通常基于光学方法(图1、图2)，包括叶绿素荧光成像、RGB成像、热成像和反射光的光谱成像。简要讨论了多光谱和高光谱成像(图3)，包括多光谱和高光谱相机的不同原理及其对植物遥感的效率的描述。植物遥感的平台可能存在很大差异，它们的类型取决于遥感的具体任务，如图。

　　图1 用于估算植物生长发育、生理过程和生化成分的光学方法，包括RGB、热、荧光和光谱成像。(a)这些光学方法的光谱范围。(b)使用RGB成像、热成像、叶绿素荧光成像和反射光光谱成像的例子。这些例子都是基于著作[24-26]。R、G和B是RGB成像时测量到的反射光的红、绿、蓝光谱波段。

　　图2 植物遥感主要光学方法的空间尺度(从叶片到生态系统)和时间尺度(从秒到年)。叶绿素荧光的两种测量方法:无源测量(用特殊的测量光进行荧光诱导)和有源测量(用这种诱导)。

　　图3 超光谱和多光谱相机的一些变种。(a)逐行扫描的高光谱相机简图。(b)逐行扫描(push broom)的模式。(c)逐点扫描(whisk broom)的模式。(d)超立方体整体扫描模式(快照)。(e)多光谱相机，配备若干个装有窄带光谱滤光器的基本相机。(f)带有单摄像机和带窄带光谱滤光片轮的多光谱相机。

　　图4 基于手持设备和不同飞行平台(直升机、无人机、飞机和卫星)人工测量的植物遥感空间(从叶子到生态系统)和时间(从秒到年)尺度

　　在主要反射率指标中，描述了主要的反射率指标，包括植被反射率、水分反射率和色素反射率，以及光化学反射率及其修正。重点研究了叶片反射率和反射率与植物生物量、生长发育和生理生化特性的关系。在《反射指数的测量与分析问题》中，讨论了反射指数的修正方法，这些方法可用于减少环境条件(主要是光照、空气和土壤)和植物特性(叶片的方向、厚度、以及其他)的测量和植物遥感分析。此外，植物的变异性也被认为是影响测量和分析结果的一个重要因素。变异性会导致反射测量的误差，并增加被测信号的噪声。

　　来源：Kior, A.; Sukhov , V .; Sukhova, E. Application of Reflectance Indices for Remote Sensing of Plants and Revealing

　　Actions of Stressors.Photonics2021,8, 582.https://doi.org/10.3390/photonics8120582

　　编辑：王春颖