水稻上部叶片叶绿素含量的高光谱估算模型

• 作者: 姚霞 张玉森 曹卫星 朱艳 杨杰 田永超
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 水稻 叶位 叶绿素含量 高光谱遥感 光谱指数
• 年，卷（期）: 2009,（12）
• 页码范围: 6561-6571
• 页数: 11页
• 分类号: Q948
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-0933.2009.12.031

摘要

叶片叶绿素 (Chl) 状况是评价植株光合效率和营养胁迫的重要指标,实时无损监测Chl状况对作物生长诊断及氮素管理具有重要意义.以不同生态点、不同年份、不同施氮水平、不同类型水稻品种的4个田间试验为基础,于主要生育期同步测定了水稻主茎顶部4张叶片的高光谱反射率及Chl含量,并计算了350～2500 nm范围内任意两波段组合而成的比值(SR[λ1,λ2])和归一化(ND[λ1,λ2])光谱指数以及已报道的对Chl敏感的光谱指数,进一步系统分析了叶片Chl含量与上述光谱指数之间的定量关系.结果表明,红边波段的比值和归一化光谱指数可以较好地预测水稻上部4叶的Chl含量(R~2>0.9),但对于不同Chl指标其最佳组合波段有所差异.估算叶绿素a (Chla)、叶绿素总量(Chla+b)和叶绿素b (Chlb)的最佳比值光谱指数分别为SR(724,709)、SR(728,709)和SR(749,745),方程拟合决定系数R~2分别是0.947、0.946、0.905;最佳归一化光谱指数分别为ND(780,709)、ND(780,712)和ND(749,745),R~2分别是0.944、0.943、0.905.引入445 nm波段反射率对上述光谱指数进行修正,可以降低叶片表面反射差异的影响,提高模型的应用范围.利用不同年份独立的试验资料对所建模型进行了检验,结果表明,修正型比值光谱指数 mSR(724,709)、mSR(728,709) 和 mSR(749,745),以及修正型归一化光谱指数mND(780,709)、mND(780,712) 和 mND(749,745) 预测 Chla、Chla+b 和 Chlb 的效果更好,其测试的RMSE分别为 0.169、0.192、0.052、0.159、0.176、0.052,RE分别为8.18%、7.74%、13.01%、8.26%、7.59%、12.96%,均较修正前降低,说明修正后的光谱指数普适性更好.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	曹卫星	南京农业大学江苏省信息农业高技术研究重点实验室	295	13282	68.0	99.0
2	朱艳	南京农业大学江苏省信息农业高技术研究重点实验室	113	2719	28.0	45.0
3	田永超	南京农业大学江苏省信息农业高技术研究重点实验室	45	1632	23.0	40.0
4	姚霞	南京农业大学江苏省信息农业高技术研究重点实验室	32	921	16.0	30.0
5	杨杰	南京农业大学江苏省信息农业高技术研究重点实验室	11	265	8.0	11.0
6	张玉森	南京农业大学江苏省信息农业高技术研究重点实验室	1	83	1.0	1.0