基于新型植被指数的冬小麦LAI高光谱反演

被引：30

作者：

束美艳 ^{[1
,2
,3
,4
]}

顾晓鹤 ^{[2
,3
,4
]}

孙林 ^{[1
]}

朱金山 ^{[1
]}

杨贵军 ^{[2
,3
,4
]}

王延仓 ^{[5
]}

张丽妍 ^{[2
,3
,4
]}

机构：

[1] 山东科技大学测绘科学与工程学院

[2] 农业部农业遥感机理与定量遥感重点实验室/北京农业信息技术研究中心

[3] 国家农业信息化工程技术研究中心

[4] 北京市农业物联网工程技术研究中心

[5] 北华航天工业学院

来源：

中国农业科学 | 2018年 / 18期

基金：

国家重点研发计划; 北京市自然科学基金;

关键词：

冬小麦; 高光谱; 红边抗水植被指数; 叶面积指数; 标准化差分红边指数; 归一化植被指数;

D O I：

暂无

中图分类号：

S512.11 [];

学科分类号：

0901 ;

摘要：

【目的】本研究旨在分析冠层叶片水分含量对作物冠层光谱的影响,构建新型光谱指数来提高作物叶面积指数高光谱反演的精度。【方法】在冬小麦水肥交叉试验的支持下,分析不同筋性品种、施氮量、灌溉量处理下的冬小麦叶面积指数冠层光谱响应特征,并分析标准化差分红边指数(NDRE)、水分敏感指数(WI)与叶面积指数的相关性,据此构建一个新型的植被指数——红边抗水植被指数(red-edge resistance water vegetable index,RRWVI)。选取常用的植被指数作为参照,分析RRWVI对于冬小麦多个关键生育期叶面积指数的诊断能力,随机选取约2/3的实测样本建立基于各种植被指数的叶面积指数高光谱响应模型,未参与建模的样本用于评价模型精度。【结果】研究结果表明,随着生育期的推进,冬小麦的叶面积指数呈先增加后降低的变化趋势,不同的水肥处理对冬小麦叶面积指数具有较大影响。开花期之后冬小麦LAI显著下降,强筋小麦(藁优2018)在整个生育期叶面积指数均高于中筋小麦(济麦22);不同氮水平下冬小麦冠层光谱反射率在近红外波段(720—1 350 nm)随着施氮量的增加而增大,与氮肥梯度完全一致,其中2倍氮肥处理的近红外反射率达到最高;不同生育期下冬小麦冠层光谱反射率变化波形大体一致;各个关键生育期的NDRE和WI均存在较高的相关性,而NDRE与LAI的相关性明显优于WI,新构建的植被指数RRWVI与LAI的相关性均优于NDRE、WI;虽然8个常用的植被指数均与LAI存在显著相关,但RRWVI与LAI相关性达到最大,其拟合曲线的决定系数R2为0.86。【结论】通过分析各种指数所构建的冬小麦叶面积指数高光谱反演模型,新构建的RRWVI取得了比NDRE、NDVI等常用植被指数更为可靠的反演效果,说明本研究新构建的红边抗水植被指数可有效提高冬小麦叶面积指数的精度。

引用

页码：3486 / 3496

页数：11

共 34 条

[1] 基于多植被指数组合的冬小麦地上干生物量高光谱估测 [J].

贾学勤 ;

冯美臣 ;

杨武德 ;

王超 ;

肖璐洁 ;

孙慧 ;

武改红 ;

张松 .

生态学杂志, 2018, 37 (02) :424-429

[2]

Estimating grassland LAI using the Random Forests approach and Landsat imagery in the meadow steppe of Hulunber,China[J]. LI Zhen-wang,XIN Xiao-ping,TANG Huan,YANG Fan,CHEN Bao-rui,ZHANG Bao-hui.Journal of Integrative Agriculture. 2017(02)

[3] 基于多光谱与高光谱遥感数据的冬小麦叶面积指数反演比较 [J].