叶片的光谱特征

近红外波段在植物遥感中具有很重要的作用。这是因为近红外区的反射受叶内复杂的叶腔结构和腔内对近红外辐射的多次散射控制，以及近红外光对叶片有近50%的透射和重复反射的原因。随着植物的生长、发育或受病虫害胁迫状态或水分亏缺状态等的不同，植物叶片的叶绿素含量、叶腔的组织结构、水分含量均会发生变化，致使叶片的光谱特性发生变化。虽然这种变化在可见光和近红外区同步出现，但近红外的反射变化更为明显。这对于植物/非植物的区分、不同植被类型的识别、植物长势监测等是很有价值的。

植物的发射特征主要表现在热红外和微波谱段。植物在热红外谱段的发射特征，遵循普朗克黑体辐射定律，与植物温度直接相关。植物非黑体而是灰体，因而研究它的热辐射特征必须考虑植物的发射率。植物的发射率是随植物类别、水分含量等的变化而变化。健康绿色植物的发射率一般在0.96～0.99， 常取0.97～0.98；干植物的发射率变幅较大，一般为0.88～0.94。

植物的微波辐射特征能量较低，受大气干扰较小，也可用黑体辐射定律来描述。植物的微波辐射能力与植物及土壤的水分含量有关。而植物的雷达后向散射强度与其介电常数和表面粗糙度有关。它反映了植物水分含量和植物群体的几何结构，同样传达了大量的植物的信息。研究表明: JERS-1 的SAR (L波段)图像可以穿透植被，而得到植物生长环境的信息； ERS-1 的SAR (C波段)图像可以直接测量植被，并含有土壤和地形信息； Paloscia研究了多波段(L、 C、P)、 多极化的SAR数据农田观测的叶面积指数间关系，指出可以用多波段雷达数据估算作物叶面积指数。可见，植物的发射特征(热红外和微波)和微波散射特征信息是光学反射遥感数据的补充，也是植物遥感的理论基础。

正如Boochs指出植被对电磁波的响应，即植被的光谱反射或发射特性是由其化学和形态学特征决定的。而这种特征与植被的发育、健康状况以及生长条件密切相关。因此,可以采用多波段遥感数据来揭示植物活动的信息，进行植物状态监测等。