不同氮素水平下大豆地上生物量的高光谱遥感估算模型
【摘要】:高光谱遥感在精准农业研究中具有广阔的应用前景。应用高光谱遥感数据可以实时、动态监测作物生理生态参数。本研究在中国科学院海伦农业生态系统试验站,通过田间小区试验,测定了3个供氮水平(0,15,30kg/hm~2)下大豆不同生育期的地上干生物量,同期选择晴朗无风天气应用ASD FieldSpec野外光谱测试仪测定对应的大豆冠层高光谱反射率,以上测试的时间间隔为每15天测定1次。分析了大豆冠层光谱反射率、导数光谱与大豆LAI、地上鲜生物量的相关关系,建立大豆地上生物量的光谱估算模型。结果表明:(1)大豆LAI与地上鲜生物量关系密切,用来估算大豆LAI的有效波段及RVI都可以用来估算大豆地上鲜生物量。(2)大豆冠层光谱反射率、导数光谱与大豆LAI、地上鲜生物量的变化趋势基本相同,但是与LAI的相关系数略高于同大豆地上鲜生物量的相关系数。大豆冠层光谱反射率、导数光谱与大豆LAI、地上鲜生物量的线性回归分析表明其变化趋势与相关系数变化大致相同,但是在近红外波段,大豆光谱反射率与地上鲜生物量的线性回归的确定性系数却较之于LAI高。(3)不同生育期大豆地上各部分(茎、叶)生物量与相应的光谱反射率之间的相关系数有相似的变化趋势。大豆不同部分干生物量与光谱植被指数RVI、NDVI之间均存在很好的相关关系。(4)近红外波段与可见光波段构建的RVI与大豆LAI、地上鲜生物量之间存在较为理想的幂函数或指数函数关系;从多个波段构建的RVI与大豆LAI、地上鲜生物量之间关系表明RVI与大豆LAI回归效果较之与地上鲜生物量更为理想,估算精度更高。