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《水稻上部葉片葉綠素含量的高光譜估算模型.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第29卷第12期生態(tài)學報Vol.29,No.122009年12月ACTAECOLOGICASINICADec.,2009水稻上部葉片葉綠素含量的高光譜估算模型3楊杰,田永超,姚霞,曹衛(wèi)星,張玉森,朱艷(南京農(nóng)業(yè)大學江蘇省信息農(nóng)業(yè)高技術(shù)研究重點實驗室,江蘇南京210095)摘要:葉片葉綠素(Chl)狀況是評價植株光合效率和營養(yǎng)脅迫的重要指標,實時無損監(jiān)測Chl狀況對作物生長診斷及氮素管理具有重要意義。以不同生態(tài)點、不同年份、不同施氮水平、不同類型水稻品種的4個田間試驗為基礎(chǔ),于主要生育期同步測定了水稻主莖頂部4張葉片的高光譜反射率及Chl含量,并計算了350～2
2、500nm范圍內(nèi)任意兩波段組合而成的比值(SR[λ1,λ2])和歸一化(ND[λ1,λ2])光譜指數(shù)以及已報道的對Chl敏感的光譜指數(shù),進一步系統(tǒng)分析了葉片Chl含量與上述光譜指數(shù)之間2的定量關(guān)系。結(jié)果表明,紅邊波段的比值和歸一化光譜指數(shù)可以較好地預測水稻上部4葉的Chl含量(R>0.9),但對于不同Chl指標其最佳組合波段有所差異。估算葉綠素a(Chla)、葉綠素總量(Chla+b)和葉綠素b(Chlb)的最佳比值光譜指數(shù)分別2為SR(724,709)、SR(728,709)和SR(749,745),方程擬合決定系數(shù)R分別是0.947、0.946、0.905
3、;最佳歸一化光譜指數(shù)分別為2ND(780,709)、ND(780,712)和ND(749,745),R分別是0.944、0.943、0.905。引入445nm波段反射率對上述光譜指數(shù)進行修正,可以降低葉片表面反射差異的影響,提高模型的應用范圍。利用不同年份獨立的試驗資料對所建模型進行了檢驗,結(jié)果表明,修正型比值光譜指數(shù)mSR(724,709)、mSR(728,709)和mSR(749,745),以及修正型歸一化光譜指數(shù)mND(780,709)、mND(780,712)和mND(749,745)預測Chla、Chla+b和Chlb的效果更好,其測試的RMSE分別
4、為0.169、0.192、0.052、0.159、01176、0.052,RE分別為8.18%、7.74%、13.01%、8.26%、7.59%、12.96%,均較修正前降低,說明修正后的光譜指數(shù)普適性更好。關(guān)鍵詞:水稻;葉位;葉綠素含量;高光譜遙感;光譜指數(shù)文章編號:100020933(2009)1226561211中圖分類號:Q948文獻標識碼:AHyperspectralestimationmodelforchlorophyllconcentrationsintopleavesofrice3YANGJie,TIANYong2Chao,YAOXia,CAO
5、Wei2Xing,ZHANGYu2Sen,ZHUYanJiangsuKeyLaboratoryforInformationAgriculture,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,Jiangsu,ChinaActaEcologicaSinica,2009,29(12):6561～6571.Abstract:Leafchlorophyll(Chl)statusisakeyindexforevaluatingcropphotosyntheticefficiencyandnutritionalstress.Non
6、2destructiveandquickassessmentofleafChlstatusisneededforgrowthdiagnosisandnitrogenmanagementincropproduction.TheobjectiveofthisstudywastodeterminetherelationshipbetweenleafChlconcentrationandspectralreflectancecharacteristics,andtodevelopusefulhyperspectralindicesfornondestructivean
7、dquickestimationofChlinrice(Oryzasativa).Fourfieldexperimentswithdifferentnitrogenapplicationratesandricecultivarswereconductedatdifferenteco2sitesoverthreeyears.Timecoursemeasurementsweretakenonhyperspectralreflectanceof350～2500nmandChlconcentrationinfourtopleaves,andthesimpleratio
8、spectralindex(SR[λ1
