2.1　竹林資源光譜數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建的意義與作用

2.1.1　光譜數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建的意義

收集和整理所測(cè)地物的各種光譜數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)地物屬性的數(shù)據(jù)集合稱為光譜數(shù)據(jù)庫(kù)，為了有效地存儲(chǔ)、管理和查詢所需要的地物光譜數(shù)據(jù)，需要建立一個(gè)高效實(shí)用的光譜數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。高光譜遙感的核心是圖譜合一，即能獲取目標(biāo)的連續(xù)、窄波段的圖像數(shù)據(jù)。通過(guò)高光譜成像光譜儀所獲取的地球表面圖像包含了豐富的空間、輻射和光譜信息，可在光譜維上進(jìn)行圖像信息的處理與定量分析（李新雙，2005；李興，2006）。在高光譜圖像處理中，高光譜數(shù)據(jù)庫(kù)占據(jù)著極其重要的位置。不同的地物具有不同的波譜特征，這已成為人們利用高光譜遙感數(shù)據(jù)認(rèn)識(shí)和識(shí)別地物、提取地表信息的主要方法和手段。高光譜成像光譜儀產(chǎn)生了龐大的數(shù)據(jù)量，建立地物光譜數(shù)據(jù)庫(kù)，有利于用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)保存、管理和分析這些信息，有利于提高遙感信息的分析處理水平，使其能得到更加高效、合理的應(yīng)用，并給人們認(rèn)識(shí)、識(shí)別及匹配地物提供基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的竹資源監(jiān)測(cè)方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力且成本高，而光譜技術(shù)具有靈敏性高、信息豐富、省時(shí)省力、準(zhǔn)確穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因此建立竹資源光譜數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)對(duì)竹林光譜數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、共享、管理，對(duì)竹林的健康經(jīng)營(yíng)具有重要意義。

2.1.2　光譜數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建的作用

光譜數(shù)據(jù)庫(kù)是由高光譜成像光譜儀或野外光譜儀在一定條件下測(cè)得的各類地物反射光譜數(shù)據(jù)的集合，能夠根據(jù)用戶的需求，提高光譜數(shù)據(jù)的利用率和適用性，能夠?qū)Υ罅康牡匚锬繕?biāo)按照一定的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行統(tǒng)一的管理、查詢，提供高光譜數(shù)據(jù)的各種分析功能，并具有圖像光譜維顯示分析等模塊，對(duì)準(zhǔn)確地解譯遙感圖像信息、快速地實(shí)現(xiàn)未知地物的匹配、提高遙感分類識(shí)別水平起著至關(guān)重要的作用。不同地物表面具有不同的波譜特征，典型地物波譜數(shù)據(jù)已成為人們利用遙感信號(hào)識(shí)別地物與提取地表信息的重要參考數(shù)據(jù)，人們期望通過(guò)用遙感獲取的波譜數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)地物波譜的匹配提高遙感識(shí)別地物的準(zhǔn)確性（王錦地等，2009）。光譜數(shù)據(jù)庫(kù)在竹林資源監(jiān)測(cè)上的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面（張兵，2002；李興，2006）：

（1）為竹林資源面積監(jiān)測(cè)提供解譯基礎(chǔ)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的地面光譜輻射特征參數(shù)在空間尺度上與遙感影像像元尺度相適應(yīng)，且具有典型性和代表性，同時(shí)地面光譜測(cè)量與高光譜影像獲取時(shí)的條件相一致時(shí)，可以通過(guò)光譜特征匹配法進(jìn)行遙感影像的分類，從而達(dá)到對(duì)地面竹林資源屬性進(jìn)行標(biāo)注的目的，得到遙感影像中的竹林資源面積信息。

（2）為竹林質(zhì)量識(shí)別提供光譜基礎(chǔ)。由于光譜可以對(duì)同一物體的不同質(zhì)量特征產(chǎn)生不同的光譜特征響應(yīng)，所以通過(guò)建立不同質(zhì)量竹林樣地與其對(duì)應(yīng)的光譜特征的關(guān)系，便可以實(shí)現(xiàn)竹林質(zhì)量識(shí)別。

（3）為竹林地土壤肥力監(jiān)測(cè)提供光譜參數(shù)。通過(guò)建立地面目標(biāo)特征參數(shù)數(shù)據(jù)（樣地光譜參數(shù)）與目標(biāo)實(shí)測(cè)特征（樣地調(diào)查生物特征與生物化學(xué)參量）之間的聯(lián)系，便可以實(shí)現(xiàn)定量土壤肥力監(jiān)測(cè)。

（4）為竹災(zāi)害監(jiān)測(cè)提供基礎(chǔ)識(shí)別。竹林發(fā)生災(zāi)害時(shí)，竹林光譜必然發(fā)生改變，且發(fā)生火災(zāi)、蟲(chóng)害、冰雪災(zāi)害均具有不同的光譜特征，可以通過(guò)其不同的光譜特征區(qū)別突發(fā)性災(zāi)害的種類，為救災(zāi)指揮提供必要的基礎(chǔ)識(shí)別參數(shù)以及為救災(zāi)之后竹林恢復(fù)情況提供持續(xù)性監(jiān)測(cè)與判別指標(biāo)。

（5）為光譜尺度變換提供必要數(shù)據(jù)。在經(jīng)驗(yàn)線性法反射率轉(zhuǎn)換中，需要引入地面光譜輻射計(jì)測(cè)量的地面點(diǎn)光譜數(shù)據(jù)，完成遙感像元亮度圖像到反射率圖像的轉(zhuǎn)換。