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《作物逆境生理研究进展——中国作物生理第十次学术研讨会文集》2007年
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基于高光谱遥感的小麦叶片氮含量监测研究

朱艳  姚霞  冯伟  曹卫星  田永超  
【摘要】:作物氮素状况是评价长势、提高产量和改善品质的重要指标,叶片氮含量的实时无损估测对作物生产的氮素管理具有重要意义。本文以多个小麦品种在不同施氮水平下的连续3年大田试验为基础,研究了小麦叶片氮含量与冠层高光谱参数的定量关系。结果表明,叶片氮含量随着施氮水平的增加而提高,冠层光谱反射率在不同叶片氮含量水平下存在显著差异。群体叶片氮含量的敏感波段主要存在于近红外平台和可见光区,其中,红边区域表现最为显著。红边及面积类参数 REP_~(IC)、SDr-SDb 和 FD729与叶片氮含量关系密切,方程拟合决定系数 R~2分别为0.829、0.806和0.856,估计标准误差 SE 分别为0.278、0.295和 0.271;模拟宽光谱波段组合类参数方程拟合精度较低,标准误差较大,以 AVHRR-GVI 为变量模拟方程, R~2和 SE 分别为0.786和0.315;多波段组合类参数方程拟合效果较好,以 mND705为变量建立方程,其 R~2和 SE 分别为0.836和0.275。经不同年际独立数据的检验表明,红边及面积类参数表现最好,以 REP_(IC)、SDr-SDb 和 FD729三个参数为变量,模型预测的 RMSE 分别为0.418、0.380和0.395,RE 分别为14.4%、15.1%和15.2%;模拟宽光谱波段组合类参数与多波段组合类参数比较,模拟宽光谱波段组合模型预测效果更好,以 AVHRR-GVI 和 mND705为变量建立模型,RMSE 分别为0.436和0.408,RE 分别为17.3%和16.7%。以上表明,红边及面积参数类参数与叶片氮含量关系密切且表现稳定,利用 REP_(IC)、SDr-SDb 和 FD729三个参数可以对小麦叶片氮含量进行可靠的监测。

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