冬小麦越冬中期冻害高光谱敏感指数研究

• 作者: 余卫东 张弘 李军玲 郭其乐
• 来源期刊: 中国农业气象
• 关键词: 模型精度 叶绿素含量 盆栽试验 倒数对数 导数变换
• 年，卷（期）: 2014,（6）
• 所属期刊栏目: 信息技术应用
• 页码范围: 708-716
• 页数: 9页
• 字数: 6909字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2014.06.015

摘要

利用试验箱进行冬小麦冻害盆栽试验,观测受冻前后叶片光谱反射率、叶绿素含量并分析其变化规律;通过对高光谱数据进行倒数对数、一阶导数、二阶导数变换,与叶绿素含量进行相关分析,寻找表征冻害胁迫的特征值,获得识别和评价冻害差异程度的波段或指数.结果表明,(1)在可见光范围内叶绿素含量与原始光谱反射率呈负相关,在近红外范围内呈正相关,与倒数对数光谱的相关性则相反.一阶导数光谱大部波段相关性通过0.01水平的显著性检验,二阶导数光谱仅少部分波段通过.(2)相关性分析表明,冻害监测的敏感性波段为684.92nm处倒数对数光谱、578.37nm处一阶导数光谱、571.93nm处二阶导数光谱,这些波段与叶绿素的相关系数均通过0.01水平的显著性检验,且相关系数最大,其中以倒数对数光谱为自变量的估算模型最优.(3)叶绿素含量与高光谱特征变量的相关性分析表明,以由蓝边面积(SDb)和红边面积(SDr)计算的Ⅵ3(Ⅵ3=SDr/SDb)或Ⅵ5[Ⅵ5=(SDr-SDb)/(SDr+ SDb)]为自变量的抛物线模型最优,其训练样本拟合与验证样本精度检验水平均最高,因此Ⅵ3、Ⅵ5为冬小麦冻害监测的敏感指数.研究结果揭示了冬小麦冻害后高光谱特征,可为促进高光谱技术在冬小麦长势监测和估产中的应用,提高冬小麦冻害遥感监测的准确性提供依据.