水稻上部叶片叶绿素含量的高光谱估算模型

水稻上部叶片叶绿素含量的高光谱估算模型
杨杰;田永超;姚霞;曹卫星;张玉森;朱艳
【期刊名称】《生态学报》
【年(卷),期】2009(29)12
【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.
【总页数】11页(P6561-6571)
【作者】杨杰;田永超;姚霞;曹卫星;张玉森;朱艳
【作者单位】南京农业大学江苏省信息农业高技术研究重点实验室,江苏南
京,210095;南京农业大学江苏省信息农业高技术研究重点实验室,江苏南京,210095;南京农业大学江苏省信息农业高技术研究重点实验室,江苏南京,210095;南京农业大学江苏省信息农业高技术研究重点实验室,江苏南京,210095;南京农业大学江苏省信息农业高技术研究重点实验室,江苏南京,210095;南京农业大学江苏省信息农业高技术研究重点实验室,江苏南京,210095
【正文语种】中文
【中图分类】Q948
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