不同灌溉条件下冬小麦冠层含水量的光谱响应

• 作者: 周龙飞 孙乾 孙林 李卫国 束美艳 杨贵军 王淼 顾晓鹤
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 冬小麦 冠层等效水厚度 叶面积指数 灌溉 连续小波变换 冠层光谱
• 年，卷（期）: 2019,（14）
• 所属期刊栏目: 耕作栽培·生理生化·农业信息技术
• 页码范围: 2425-2435
• 页数: 11页
• 字数: 8685字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2019.14.004

摘要

[目的]寻找快速、无损地诊断冠层含水量的方法,对冬小麦长势监测、旱情评估及变量灌溉提供技术支持.[方法]基于田间变量灌溉试验,分析生育期、灌溉量对冬小麦冠层含水量的影响,解析冠层光谱对不同灌溉处理下冠层含水量的响应规律,以冠层等效水厚度(EWTc)为表征指标,基于连续小波变换(CWT)技术,构建冬小麦冠层等效水厚度光谱诊断模型,利用独立样本验证模型精度.[结果]冬小麦冠层等效水厚度在生育后期均随着灌溉量的增多而增加,并随着生育进程的推进而减少;冬小麦冠层光谱反射率随着生育进程的推进而降低,在近红外和中红外波段冠层光谱反射率均表现为1水＞0.5水＞0水;与原始冠层光谱反射率相比,经连续小波变换后的小波系数与冠层等效水厚度相关性在第1、2、3、5、6、7分解尺度均有不同程度的提高,提高幅度在8.40％-26.20％;以第6尺度2 400 nm、第2尺度1 596 nm和第7尺度2 397 nm构建的冠层等效水厚度光谱诊断模型稳定性和精度较好,验证样本决定系数F2为0.5411,RMSE为0.0127 cm.[结论]冬小麦冠层含水量随着灌溉时间与灌溉量发生规律性变化,在水分敏感波段范围内呈现明显的光谱响应特征,连续小波变换技术可以有效提高冠层光谱特征参量与冠层等效水厚度的相关性,实现冬小麦冠层含水量光谱诊断,可以为冬小麦田间变量灌溉决策提供技术支持.