基于高光谱的夏玉米冠层SPAD值监测研究

• 作者: 刘露 张宝忠 彭致功 韩娜娜 韩玉国 魏征
• 来源期刊: 水土保持学报
• 学科: 农学
• 关键词: 夏玉米 高光谱 冠层SPAD值 敏感波段 光谱指数模型
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 页码范围: 353-360
• 页数: 8页
• 分类号: S127|S513
• 字数: 6475字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2019.01.055

摘要

开展夏玉米冠层SPAD值监测技术研究,建立叶绿素含量与敏感波段、光谱指数间的定量关系模型,以促进高光谱技术在玉米快速、无损长势监测及水肥精准管理的应用.以小型蒸渗仪夏玉米光谱反射率与植株冠层SPAD值的监测为基础,研究了夏玉米植株冠层光谱信息与SPAD值的响应关系,并优选出监测夏玉米冠层SPAD值的敏感波段与最优光谱指数.结果表明:夏玉米冠层光谱反射率在可见光波段随玉米冠层SPAD值增加而下降,在近红外波段却与之相反;采用原始光谱反射率、一阶微分光谱监测夏玉米冠层SPAD值的最敏感波段分别为700,690 nm,与SPAD值的相关性分别为-0.498(p＜0.05)和-0.538(p＜0.01);而根据多元逐步回归分析获得的最优波段组合由405,408,700 nm波段构成;从已报道的73个光谱指数中筛选出与夏玉米冠层SPAD值相关性较高的(SDr SDb)/(SDr+ SDb)、MCARI∥OSAVI、TCARI/OSAVI、SDr/SDb和MTCI等5个光谱指数,光谱指数(SDr-SDb)/(SDr+ SDb)与SPAD值的相关性在各生育期均达极显著正相关,且在全生育期相关系数高达0.697(p＜0.01),进一步优选出监测夏玉米冠层SPAD值最适宜的光谱指数为(SDr-SDb)/(SDr+ SDb);在基于敏感波段、光谱指数和最优波段组合建立的夏玉米SPAD值的回归模型中,按照模拟效果由高到低排序依次为最优波段组合、光谱指数、原始光谱反射率、一阶微分光谱,其决定系数分别为0.777,0.539,0.351,0.282;推荐以(SDr-SDb)/(SDr+SDb)指数构建的二次多项式模型与基于405,408,700 nm波段组合建立的线性回归监测模型作为夏玉米植株冠层SPAD值光谱监测适宜模型,且R2大于0.539,RMSE及MAE分别小于6.194和4.702.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	魏征	中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室	14	136	3.0	11.0
2	彭致功	中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室	12	165	7.0	12.0
3	韩玉国	北京林业大学水土保持学院	17	53	5.0	6.0
4	张宝忠	中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室	28	177	5.0	13.0
5	刘露	北京林业大学水土保持学院	2	8	2.0	2.0