基于无人机遥感影像的大豆叶面积指数反演研究

• 作者: 于海洋 冯海宽 徐波 杨贵军 王宝山 高林
• 来源期刊: 中国生态农业学报(中英文)
• 关键词: 无人机 遥感 数码相机 多光谱传感器 植被指数 叶面积指数 经验模型 大豆 鼓粒期
• 年，卷（期）: 2015,（7）
• 页码范围: 868-876
• 页数: 9页
• 分类号: S565|TP79
• 语种: 中文
• DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.150018

摘要

作物叶面积指数的遥感反演是农业定量遥感研究热点之一,利用无人机遥感监测系统获取农作物光谱信息精确反演叶面积指数对精准农业生产与管理意义重大。本研究以山东省嘉祥县一带的大豆种植区为试验区,设计以多旋翼无人机为平台同步搭载 Canon PowerShot G16数码相机和 ADC-Lite 多光谱传感器组成的无人机农情监测系统开展试验,分别获取大豆结荚期和鼓粒期的遥感影像。使用比值植被指数(RVI)、归一化植被指数(NDVI)、土壤调整植被指数(SAVI)、差值植被指数(DVI)、三角植被指数(TVI)5种植被指数,结合田间同步实测叶面积指数(leaf area index, LAI)数据,采用经验模型法分别构建了单变量和多变量 LAI 反演模型,通过决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和估测精度(EA)3个指标筛选出最佳模型。研究表明,有选择性地分时期进行农作物的叶面积指数反演是必要的,鼓粒期作为2个生育期中大豆 LAI 反演的最佳时期,其 NDVI 线性回归模型对大豆 LAI 的解释能力最强, R2=0.829, RMSE=0.301,反演大豆 LAI 最准确, EA=85.4%,生成的鼓粒期大豆 LAI 分布图反映了当地当时大豆真实长势情况。因此,以多旋翼无人机为平台同步搭载高清数码相机和多光谱传感器组成的无人机农情监测系统对研究大豆叶面积指数反演是可行性,可作为指导精准农业研究的一种新方法。