玉米和大豆LAI高光谱遥感估算模型研究.pdf

玉米和大豆高光谱遥感估算模型研究宋开山,张柏,王宗明,段洪涛中国科学院长春地理与农业生态研究所,吉林长春摘要以。光谱仪实测了不同生长季的大田玉米、大豆的冠层高光语与作物的叶面积指数。采用单变童线性与非线性拟合和逐步回归分析的方式,建立了玉米、大豆高光谱遥感估算模型,并对模型的枯算结果进行了初步分析。分析结果表明,绿光波段反射峰区、红光波段以及近红外区的单波段反射率与作物的有较强的相关性,而其他波段的反射率与作物的的相关性相对较弱以高光谱的窄波段构造的和与作物的的相关程度高,回归模型的预测水平高而以多波段逐步回归方式构造的统计模型的预测效果最好。关键词高光谱反射率冠层回归分析,,,肠月触加以内歹甲了记功梦祖硫盯以侧刃,邵,袱,脚斤一脚鳍,,而,,,,叶面积指数是指单位面积上植物叶片的垂直感方法确定来实现的同时估算一定时期内全球,投影面积的总合不仅是进行生物量估算的一个重要性的植物光合作用与蒸腾作用也离不开对户的遥,参数而且也是定量分析地球生态系统能量交换特性感估算。但过去应用遥感的方法估计植被的的研。的重要参数它是农业遥感研究中作物产量预估和究只局限于一些相对较宽波段的多光谱数据。高光谱,、病害评价的有效参数而且也是确定植被二氧化碳水遥感的出现使上述情况大有改观。笔者将从单波段,。,和氧气交换率的重要变量尽管它的定义非常简单但讥、植被指数以及多波段多元回归的方法来研,是如何较为准确的测量这一参数确是并非是一件易究作物光谱反射率与的关系。,,事网对于小尺度而言已经有一些较为成型的测量方由于遥感观测目标有同物异谱和同谱异物现象,法但是把这些方法应用到大面积甚至是全球的植被的存在,同时东北又是玉米、大豆的主产区,所以研。叶面积估算时却是不可能的在大尺度上只有卫星遥究玉米、大豆在整个生长期户与其高光谱反射率,感方法才不失为一个可行的方式且在这方面开展了的关系,探索适宜玉米、大豆叶面积估算的光谱。,许多研究问另外进行全球的估算也是通过遥波段和植被指数,将对精准农业的早日实现具有重一。墓金项目中科院知识创新工程重大项目址一第一作者简介宋开山,男,,年出生,博士研究生,主要从事地物高光谱与偏振光谱特征研究。一一月￡。收稿日期斜一一,修回日期一一。申日琅学通报第卷第期年月饰从口比恤匆佣要意义。指数来与作物的户做单变量或多变量的统计回归研究方法分析阁。田间试验设计试验地点位于‘,,结果与讨论长春市绿园区良种场的试验田,属于典型黑土区,地势玉米、大豆在整个生长季的叶面积变化趋势由图低平、土质肥沃。试验时间在玉米、大豆的整个生长期由于仪器视场角为“,测试时距离冠层顶约为内共进行了次观测,依次为年月日,月,所以进入视场的大豆植株数一般为株,这日,月日,月日,月日,月日,月里在计算其户时取平均数可以看出种玉米的日,月日。叶面积变化在月日之前的变化趋势与株高的变试验处理供试玉米有个品种,依次为长城、化趋势有相同之处,但到了乳熟与成熟期玉米的叶面辛铁十和吉加大豆品种为吉林农大号。每次对测积在不断的递减。把长城与辛铁十的叶面积变化做量试验区的块样地里选定的个小区里回归分析,得到回归方程为二十①随机选取的个植株以备生物量与光谱测试用。其确定性系数达到以同样的方式处理长城光谱测试方法光谱测试采用美国分析光谱仪器与吉的相关关系,得到其回归方程为公司劫,公司生产的均②确定性系数为二。大豆在野外光谱分光光度计,该仪器可在整个生长期内叶面积变化较大,尤其到了成熟期叶子波长范围内进行连续测量,采样间隔基本凋落完毕。为,光谱分辨率,视场角,共有个波。,段所有的观测均选择在晴朗无风天气每次测定时间一浓一长城。为北京时太阳高度角大于之间传一去一辛铁十一毛十一感器探头垂直向下,与冠层顶相距约,观测范围吉一刁卜。大豆直径为在每个样区里选定有代表性株玉米测试冠层光谱值,每次测试之前先以白板进行定标,测试结果为作物光谱反射率,每株采集组光谱值。对于大豆而言,每次测量时要根据探测器视场的大小计算进入探测范围的大豆植株数。把每个品种的组光谱。采集次第回反射率的平均值作为该品种的一次试验的最终结果、,图玉大豆各生长季作物叶面积测试方法冠层光谱测定之后把对应米在个的变化趋势的植株贴根割下来以随身携带的电子称称量每株玉米玉米、大豆的与单波段反射光谱的关系在的鲜重,然后把所有叶片裁下平铺在一个分析单波段光谱反射率与玉米、大豆的相关关系的黑布上,以数码相机垂直对取下的叶片拍照,时,基本是从蓝、绿、红、近红外的顺序来依次分析各个然后在图像处理环境中对照片进行纠正并矢量波段光谱反射率对上述两种作物户的预测能力。由化。通过对矢量化图件属性数据库的操作,很容易得到表可以发现在蓝光波段区,随着波长的变化,作物冠每个植株的叶面积。层反射率与户的相关性有所不同。当光波由蓝光区高光语数据分析方法目前适用于植被高光谱分