黄土高原不同种植密度下春小麦冠层和叶片高光谱反射特征
冠层反射光谱与小麦产量及产量构成因素的定量关系
中国农业气象(Ch i n ese Journa l o fAgro m eteoro l o gy)2008,29(3):338-342冠层反射光谱与小麦产量及产量构成因素的定量关系*杨智1,2,李映雪1,徐德福1,刘寿东1(1.南京信息工程大学应用气象学院,南京210044;2.大理国家气候观象台)摘要:基于4个小麦品种、5个施氮水平的田间试验,在比较小麦冠层多光谱和高光谱反射特征的基础上,讨论了不同生育期冠层反射光谱参数与小麦产量及产量构成因素的定量关系。
结果表明,拔节期冠层多光谱参数与理论产量和实际产量的相关性较高,可用于预测小麦产量,而冠层高光谱反射参数与小麦产量间的相关性较差,难以直接利用预测小麦产量;冠层的多光谱和高光谱参数对亩穗数的预测效果均较好,小麦拔节期、灌浆中期和成熟期的冠层多光谱参数、高光谱参数均与亩穗数间具有极显著正相关关系(P<0.01),从而分别建立了各时期利用高光谱参数A(760,850)/R550、多光谱比值植被指数RV I(810,560)的小麦估产方程。
研究结果对选择合适的光谱参数建立估产模型、保证高光谱遥感信息反演精度具有重要价值。
关键词:小麦;冠层多光谱反射光谱;冠层高光谱反射光谱;产量;产量构成因素R el ationshi ps of Canopy R eflectance Spectra w ithW heat Y iel d and Y iel d Co m ponents YANG Zhi1,2,L I Y ing-xue1,XU D e-f u1,LI U Shou-dong1(11Nan jing Un i versit y of I n for m ation S ci en ce&Technology,Nan ji ng,210044,Ch i na;21DaliNati onalC li m at e Ob s ervatory)Abstrac t:Based on t he da ta of t he fie l d exper i m ents w ith fou r w heat var i eties and fi ve l eve l of the n itrogen app licati on,the relationsh i ps o f t he canopy reflectance spectra w ith the w hea t y i e l d and y ield components w ere ana lyzed.The results show ed that the co rre lati on o f the canopy m ult-i spectra l refl ec tance bet w een t heoreti ca l and act ua l y ie l ds w as sign ificant at the jo i nti ng stag e.T here f o re,it could be used to esti m ate the y ie l d.H o w ever,the co rre l a ti on of the canopy hyperspec tral reflectance and y ield w as si gn ifi cant,so it couldn t'be used t o esti m a te the y i e l d d i rectl y. T he panic l e nu m ber per m u was w ell fo recasted by usi ng canopy mu lti spectra l/hyperspectral re fl ectance.T he canopy mu lti spectra l and hyper-spectra l reflectance we re li nea rl y re lated to pan i c l e nu m ber per mu at the j o inti ng,m i d-filli ng and m aturity stag e o fwheat(p<0.01).T hus,t he esti m ate equations o f the canopy hyperspectral reflectance A(760,850)/R550and m ultispectral re flectance RV I(810,560)w ere consti tuted. T he research results prov i ded t he i m portant re ferences f o r choo si ng appropriate canopy refl ectance i ndexes,constit u ting the yie l d esti m ate model and ensuri ng t he prec isi on of t he hyperspectra l re m ote sensi ng i n f o r m ati on retr i eva.lK ey word s:W hea t;C anopy mu lti spectra l re fl ectance;Canopy hyperspectra l refl ec tance;Y ield;Y i e l d co m ponents准确监测小麦的长势、及时预报产量不仅能为政府部门提供重要信息,而且对灾害评估及防灾救灾意义重大。
基于高光谱植被指数的春小麦LAI和SPAD值及产量反演模型研究
李靖言，颜 安，宁松瑞，等．基于高光谱植被指数的春小麦ＬＡＩ和ＳＰＡＤ值及产量反演模型研究［Ｊ］．江苏农业科学，２０２３，５１（２０）：２０１－２１０．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０２３．２０．０２９基于高光谱植被指数的春小麦ＬＡＩ和ＳＰＡＤ值及产量反演模型研究李靖言１，颜 安２，宁松瑞３，孙 萌２，范 君２，左筱筱２（１．新疆农业大学计算机与信息工程学院，新疆乌鲁木齐８３００５２；２．新疆农业大学资源与环境学院，新疆乌鲁木齐８３００５２；３．西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室，陕西西安７１００４８） 摘要：快速、准确地获取春小麦生长特征及产量对科学施肥有重要意义。
为探索高光谱估测不同施肥处理春小麦叶面积指数（ＬＡＩ）、叶绿素相对含量（ＳＰＡＤ值）和产量的方法，本研究采用盆栽试验，以不施肥（ＣＫ）和常规施肥（ＣＦ，常规施氮量１２０ｋｇ／ｈｍ２）处理为对照，设置常规施肥减氮处理（Ｎ１，常规施氮量减少１５％；Ｎ２，常规施氮量减少３０％）与生物有机肥处理（２种类型：Ａ和Ｂ，２个施量：１１２５、２２５０ｋｇ／ｈｍ２）配施试验，分析春小麦ＬＡＩ、ＳＰＡＤ值和产量及其冠层高光谱特征。
主要结论：（１）Ｂ处理春小麦ＬＡＩ、ＳＰＡＤ值的平均值和产量均高于Ａ处理，Ｎ２Ｂ１处理的春小麦ＬＡＩ、ＳＰＡＤ值及产量均最高。
（２）在可见光波段下，施生物有机肥处理的“绿峰”和“红谷”特征差异比ＣＫ显著增强。
随施氮量、生物有机肥施量的升高，近红外波段下春小麦冠层高光谱反射率也随之升高；建议用５００～５５０ｎｍ和６７０～８００ｎｍ波段的春小麦冠层一阶微分高光谱特征识别春小麦的ＬＡＩ和ＳＰＡＤ值。
（３）优选与春小麦ＬＡＩ、ＳＰＡＤ值指标较为敏感的不同植被指数构建４种［决策树回归（ｄｅｃｉｓｉｏｎｔｒｅｅｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）、随机森林回归（ｒａｎｄｏｍｆｏｒｅｓｔｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）、梯度提升回归（ｇｒａｄｉｅｎｔｂｏｏｓｔｉｎｇｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）以及线性支持向量机回归（ＬｉｎｅａｒＳＶＲ）］机器学习模型，结果表明，采用线性支持向量机回归模型反演春小麦叶面积指数的效果最好（ｒ２＝０．７２３３，ＲＭＳＥ＝０．２５６９），采用梯度提升回归模型反演春小麦ＳＰＡＤ值的效果最好（ｒ２＝０．７５９４，ＲＭＳＥ＝２．３３２９），采用决策树回归模型反演春小麦产量的效果最好（ｒ２＝０ ８０９８，ＲＭＳＥ＝５９７．８４２４ｋｇ／ｈｍ２）。
不同营养水平农作物光谱特性-毕业论文
毕业论文（设计）题目学院学院专业学生姓名学号年级级指导教师教务处制表不同营养水平农作物光谱特性研究-毕业论文一、毕业论文说明本团队专注于毕业论文写作与辅导服务，擅长案例分析、编程仿真、图表绘制、理论分析等，论文写作300起，具体价格信息联系二、毕业论文范文参考如下毕业论文摘要：冬小麦和夏玉米是关中地区最主要的粮食作物。
通过监测不同施肥水平下冬小麦与夏玉米在生育期内的光谱反射特征及其与农学参数之间的关系,可以为关中地区主要的粮食作物生长状况进行遥感监测和估产提供理论依据。
本文通过地面LI-1800便携式分光辐射仪监测冬小麦叶片四个生育期内的光谱变化,研究在不同氮磷肥的施用情况下小麦农学参数的变化和小麦叶片光谱特征及其之间的相关关系,找到冬小麦营养监测光谱敏感波段;采用ASD-Field野外光谱仪测定不同氮营养水平下夏玉米的叶面光谱反射率,初步研究了不同氮素水平下玉米叶片光谱反射特征与叶绿素、叶片含氮量之间的相关性。
针对农作物遥感监测和估产体系对光谱信息获取的要求,开展如下方面的研究工作,并取得了实用性进展:1.进行冬小麦农学参数之间的相关分析,其目的是验证不同营养水平冬小麦试验的可靠性。
大田土壤氮素和冬小麦叶片的含氮量呈显著相关关系,土壤磷素与冬小麦叶片含磷量在生育后期相关性不显著;冬小麦叶片含氮量与含水量与叶绿素含量相关性明显,冬小麦叶片的含磷量对叶绿素含量影响不明显。
2.冬小麦叶片在不同施肥水平的反射率曲线趋势大致相同。
在可见光波段(400-760nm)反射率低。
在绿光波段(500-600nm)之间有一个小的吸收峰;在近红外区(760-1100nm)也有一个高的反射区。
在近红外(760-1100nm)波段冬小麦叶片反射率随着氮肥施用量的增加而提高,在可见光(400-760nm)波段随着施氮水平的提高小麦叶片的反射率呈下降趋势。
3.对不同营养水平下冬小麦叶片光谱反射率进行t检验分析,找出冬小麦氮营养监测的光谱敏感波段为:①530～560nm、②630～690nm、③740～1100nm,这3个敏感波段大致与TM2(520-560nm)、TM3(630-690nm)、TM4(760-900nm)相当;磷营养监测的光谱敏感波段为:①400～520nm、②720～1100nm,这2个敏感波段大致与TM1(450-520nm)、TM4(760-900nm)相当。
不同生育期小麦冠层SPAD值无人机多光谱遥感估算
不同生育期小麦冠层SPAD值无人机多光谱遥感估算一、引言在农业领域，小麦作为全球重要的粮食作物，其生长状况直接关系到粮食产量和品质。
而冠层SPAD值，即叶绿素相对含量，是评估小麦生长状况的重要指标之一。
传统的SPAD值测量方法主要依赖人工采样和实验室分析，不仅耗时耗力，而且难以实现大面积、快速的监测。
因此，寻求一种高效、准确的小麦冠层SPAD值监测方法具有重要意义。
近年来，随着无人机技术的快速发展，无人机多光谱遥感技术在农业领域的应用日益广泛。
该技术能够获取作物冠层的光谱信息，通过解析这些光谱信息，可以实现对作物生长状况的实时监测和评估。
因此，本文旨在利用无人机多光谱遥感技术，估算不同生育期小麦冠层SPAD值，以期为农业生产提供科学依据，推动精准农业的发展。
二、文献综述在国内外研究现状方面，无人机遥感技术在农业领域的应用已经取得了显著进展。
许多学者利用无人机搭载多光谱相机，获取作物冠层的光谱信息，进而构建生长监测模型，实现对作物生长状况的评估。
这些研究不仅证明了无人机多光谱遥感技术在作物生长监测中的可行性，而且为本文的研究提供了重要的理论和方法基础。
在相关理论基础方面，叶绿素相对含量（SPAD值）是反映植物叶绿素含量和光合能力的重要指标。
传统的SPAD值测量方法主要依赖叶绿素计进行点测量，难以实现大面积、快速的监测。
而无人机多光谱遥感技术可以通过获取作物冠层的光谱信息，实现对SPAD值的快速、大面积估算。
在无人机多光谱遥感技术方面，其原理是利用无人机搭载的多光谱相机，获取作物冠层在不同光谱波段下的反射率信息。
通过分析这些反射率信息，可以提取出与作物生长状况密切相关的光谱特征。
然后，利用统计学习或机器学习等方法，构建基于这些光谱特征的作物生长监测模型。
最终，通过模型估算出作物冠层的SPAD值等生长指标。
三、研究内容与方法在研究区域与数据获取方面，本文选择了具有代表性的小麦种植区作为研究区域。
考虑到不同生育期小麦冠层的光谱特性可能存在差异，因此在小麦生长的不同阶段进行了多次无人机飞行实验，以获取充足的多光谱遥感数据。
利用光谱反射技术监测不同地力和施肥条件下小麦生长和产量的变化
利用光谱反射技术监测不同地力和施肥条件下小麦生长和产量
的变化的报告，600字
光谱反射技术在监测不同地力和施肥条件下小麦生长和产量的变化方面有着独到之处。
本报告主要研究使用光谱反射技术，对小麦生长和产量在不同地力和施肥条件下的变化及其对小麦产量和品质的影响等进行了研究。
首先，在研究中我们采用光谱反射技术，分析不同施肥条件下小麦的发芽、传导能力、耗水量等特征。
结果显示，在施肥条件相同的情况下，随着土壤肥力的增高，小麦的发芽率也随之增多；土壤肥力增加会导致小麦对水分的吸收能力增强；土壤肥力的增加也会使小麦的传导能力增强，提高小麦的产量。
此外，通过光谱反射技术，我们还分析了不同施肥条件下小麦的颗粒形状和表面质量，确定小麦的品质特征。
结果表明，随着施肥量的增加，小麦颗粒的形状也会变化，呈现椭圆形或圆形，且表面光泽度增加，口感也更加细腻，而且维生素含量更高，品质也越高。
总之，通过光谱反射技术对不同地力和施肥条件下小麦的生长和产量进行检测，我们能够发现地力的改变会对小麦的发芽率、传导能力、耗水量等性质有较大影响，并可以通过控制施肥量来控制小麦的颗粒形状和表面质量，从而提高小麦的产量和品质特征。
典型地物波谱特征
典型地物波谱特征1.植被：植被在红外波段具有较高的反射率，而在可见光波段具有较低的反射率。
这是由于植被叶片中的叶绿素吸收了可见光波段的能量，并通过光合作用将其转化为化学能。
在红外波段，植被叶片对光的反射率较高，主要是由于叶绿素的吸收峰位于可见光波段的近红外部分，因此植被在红外波段表现出较高的反射率。
植被的光谱特征可以通过NDVI指数等植被指数来定量化。
2.土壤：土壤的光谱特征受其颜色、含水量、粒度组成等因素的影响。
干燥的土壤在可见光波段表现为较高的反射率，而在红外波段表现为较低的反射率。
这是由于土壤中的颜料、矿物质和含水量对光的吸收和散射所致。
含水量越高，土壤在可见光波段的反射率越低，主要是由于水分的吸收作用；而在红外波段，含水量越高，土壤的反射率越高，主要是由于水分的散射作用。
3.水体：水体的光谱特征主要由其含有的悬浮颗粒物和溶解有机物质的类型和浓度所决定。
对于清澈的水体，在可见光波段表现为较低的反射率，而在红外波段表现为较高的反射率。
这是由于水分子对可见光的吸收较高，而对红外波段的透射性较好。
而对于含有悬浮颗粒物或浓度较高的水体，其光谱特征会受到悬浮颗粒物的散射和吸收的影响，表现为在可见光波段反射率较高，而在红外波段反射率较低。
4.建筑物：建筑物的光谱特征与其材料和表面的反射率有关。
一般而言，建筑物表面的混凝土或砖块等材料在可见光波段表现为较高的反射率。
而在红外波段，建筑物的反射率较低，主要是由于其表面的材料对红外波段的吸收较强。
最后，需要指出的是，实际地物的光谱特征会受到光照条件、地物的朝向和遥感影像的分辨率等因素的影响。
因此，在进行地物分类和解译时，需要综合考虑各种因素，并结合不同波段下地物的光谱特征进行分析和定量化。
这样可以更准确地对遥感影像中的地物进行识别和解释。
用光谱反射率诊断小麦叶片水分状况的研究
用光谱反射率诊断小麦叶片水分状况的研究随着全球气候变化的加剧，干旱和水分不足已成为影响农业生产的重要因素。
因此，对于农作物的水分状况的精确监测和诊断显得尤为重要。
本文基于光谱反射率技术，研究了小麦叶片水分状况的诊断方法，旨在为农业生产提供可靠的技术支持。
一、光谱反射率技术的原理光谱反射率技术是利用不同波长光在物质表面反射的差异，通过测量物质表面反射光的强度来分析物质的特性和状态的一种技术。
在农业生产中，光谱反射率技术被广泛应用于农作物的生长状态、营养状况、水分状况等方面的监测。
二、小麦叶片水分状况的诊断方法本研究选取了小麦叶片作为研究对象，通过光谱反射率技术，研究了小麦叶片在不同水分状况下的反射率变化规律，建立了小麦叶片水分状况的诊断模型。
1.实验材料和方法选取小麦品种“晋麦35”作为实验材料，将小麦分为5组，分别浇水、干旱、轻度缺水、中度缺水和重度缺水。
在小麦叶片表面采集不同水分状况下的光谱反射率数据，分析不同波长范围内的反射率变化规律。
2.反射率变化规律分析通过对不同水分状况下小麦叶片的光谱反射率数据进行分析，发现在可见光波段和近红外波段内，小麦叶片的反射率随水分状况的变化呈现出不同的变化规律。
在可见光波段内，小麦叶片在干旱和缺水状态下，反射率明显高于浇水状态下的反射率；在近红外波段内，小麦叶片在干旱和缺水状态下，反射率明显低于浇水状态下的反射率。
3.水分状况的诊断模型建立通过对不同水分状况下小麦叶片的反射率数据进行分析，建立了小麦叶片水分状况的诊断模型。
该模型基于可见光波段和近红外波段内的反射率数据，采用主成分分析（PCA）方法提取特征，利用支持向量机（SVM）算法建立分类模型。
实验结果表明，该模型可以较为准确地识别小麦叶片的不同水分状况，诊断准确率达到85%以上。
三、结论与展望本研究基于光谱反射率技术，研究了小麦叶片水分状况的诊断方法。
实验结果表明，小麦叶片的反射率在不同水分状况下呈现出不同的变化规律，可以通过建立诊断模型实现对小麦叶片水分状况的准确诊断。
黄土高原旱作农业区春小麦的抗旱性育种研究
65-71. [7] 袁宝玉,付国占,郭秀璞,等.小麦品种抗旱性鉴定方法比较研究[ J].干旱地区农业研究, 1998, 16(4):
98-102.
Study of spring wheat drought to lerance in the loess plateau dryland farming area
2. 结果与讨论
2. 1 几个品种叶片保水力的差异
品种
各处理平均数/%
表 1 叶片保水力方差分析
处理间显著水平 5%极显著水平
1%极显著水平
定西 24、
22.1
1
西旱 1 号、
20.2
2
定西 35
19.2
4
甘麦 8 号
20.4
3
a
A
a
A
a
A
a
A
叶片保水力反应了植物组织中的自由水和束缚水的存在情况,是一个简易可靠的抗旱性 鉴定指标。叶片保水力越强,抗旱性强。不同的品种,随着时间的推移,失水速率有一定的变化。 失水慢的品种,保水力强,抗旱性强。方差分析结果如表 1,几个参试品种都极显著地高于比对 照种。表明了几个参试品种抗旱性都强于对照种。
-4-
2. 5
品种
叶片脯氨酸含量
各处理平均数 /%
表 5 叶片脯氨酸含量方差分析
处理间显著水平 5% 极 显 著 水 平
1%极显著水平
定西 24、
5.66
4
a
A
西旱 1 号、
10.54
1
a
不同密度春小麦群体的光合作用特性研究
不同密度春小麦群体的光合作用特性研究作者：王雄健薛文多侯海鹏杨永安来源：《天津农业科学》2008年第06期摘要：分析了不同密度春小麦群体的光合作用特性，结果表明，密度对春小麦群体的结构、光照特征、单叶光合生理性能均有显著的调节功能。
合理的群体大小是保证具有较高的净光合速率和蒸腾速率而获得高产的基础。
试验范围内以密度450万株／hm2群体的透光特性、旗叶光合生理性能和产量各因子表现最佳而产量最高，是最佳的密度水平。
关键词：密度；透光特性；光合生理性能；春小麦中图分类号：S512.1+9文献标识码：A文章编号：1006—6500(2008)06-0028—04作物的光合作用和干物质生产与灌层光截获和分布状况密切相关，而小麦群体的冠层结构对群体光透过和光截获有直接影响，其中群体叶面积指数和叶倾角是决定麦田透射率大小的主要因素。
冬小麦作物层对太阳辐射的吸收主要受麦田反射率和透射率影响。
有研究表明，麦田反射率相对稳定，各生育时期约稳定在20.0％，而透射率的变幅较大，其高低值显著影响光合有效辐射的吸收，又是群体结构合理与否的表征，群体透光率过低或过高，都将制约光能利用率的提高。
作物群体结构的不适宜恶化了作物光合生理机能，光合能力下降，影响品种产量潜力的发挥，所以研究不同密度小麦群体的透光率和光合性能具有实际意义。
1材料和方法1.1试验材料试验于2007—2008年在黑龙江省密山市黑龙江八一农垦大学试验农场进行，试验材料为克旱16。
试验地前茬为大豆，地力水平中等(土壤有机质为1.2-1.4g／kg)，土壤中的残留矿质氮、有效磷、有机质和全氮等指标见表1。
基施尿素300kg，hm2(N≥46.3％)，高效复合肥750kg／hm2(NPK15-15-15，微量元素≥15％)，各种肥料均在播前作种肥撒施后翻入土中。
1.2试验设计按播种量设300万，450万，600万，750万，900万株／hm25个水平，采用单因素随机区组试验设计，3次重复，小区面积18m2，行距21.4Cm。
黄土高原长芒草种植密度
黄土高原长芒草种植密度黄土高原位于我国中部，地势平坦，土地肥沃，气候温和，是优质的农业种植区域。
长芒草是一种生长茂盛、生长周期短、繁殖力强的植物，常用于黄土高原的土地治理和生态修复。
种植密度对于长芒草的生长和产量有着至关重要的影响。
本文将详细介绍黄土高原长芒草种植密度的选择及其对产量和生长的影响，以期为该地区的农业生产提供参考。
首先，我们将介绍长芒草的生长特性。
长芒草属于禾本科植物，株高一般在30-50厘米左右，叶片细长而柔软，茎秆坚韧，根系发达。
长芒草生长迅速，一般在春季播种后60-70天即可达到成熟期，成熟后能够形成大片草甸。
在黄土高原等干旱半干旱区域，长芒草生长适应性强，抗旱能力强，耐贫瘠，适合在该地区进行种植。
接下来，我们将探讨长芒草种植密度的选择。
种植密度是指单位面积内播种或栽种的植株数目，是影响作物生长发育和产量形成的重要因素之一。
长芒草作为一种优良的饲草植物，其种植密度的选择直接关系到产量和品质。
一般而言，长芒草的种植密度宜为每亩2000-3000株。
高密度种植可以提高单位面积内的植株数量，增加单位面积内的产量，但会造成植株间竞争激烈，影响植株的生长发育和品质。
低密度种植则可以减少植株间的竞争，但单位面积内的产量会受到一定的限制。
在实际种植中，应根据土地的肥力、水分情况以及长芒草的品种特性来选择种植密度，以达到最佳的产量和品质。
然后，我们将分析种植密度对长芒草生长和产量的影响。
种植密度直接影响长芒草的生长发育和产量形成。
高密度种植条件下，植株之间互相竞争光照、水分和养分资源，导致植株生长缓慢，产量降低，品质下降。
低密度种植条件下，植株间的竞争减弱，植株生长迅速，但单位面积内的产量有所下降。
因此，合理选择种植密度对于长芒草的生长和产量至关重要。
最后，我们将总结长芒草种植密度的选择及其对产量和生长的影响。
在黄土高原等地区进行长芒草种植时，应根据土地肥力、水分情况以及长芒草的品种特性来选择种植密度。
黄土丘陵区白羊草群落光谱特征对氮磷添加的响应
LUO Yang1 , CHEN Zhi-fei1 , ZHOU Jun-jie1 , JIAN Chun-xia1 , LAI Shuai-bin1 , CHEN Yang1 , WANG Shao-yan1 , JIN Yuan1 , XU Bing-cheng12*
(1. State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau, Northwest A&■ F University, Yangling,ShaanxiProvince712100,China；2.InstituteofSoiland WaterConservation,ChineseAcademyofSciences
1材料与方法
1.1 研究区概况 试验在陕西省延安市安塞区纸坊沟小流域(36。
42'42"〜36°42'28" N, 109°13‘46"〜109°1 6‘03" E)开 展。流域总面积为& 27 km2 ,气候属暖温带半干旱 气候区，年均降水量507.2 mm,年均温& 9°C ,日照 时数2 352〜2 573 h,年均无霜期160 d,年总辐射 量为493 kJ • cm 2 ,年蒸发量1 500〜1 900 mm。
基于UAV高光谱遥感的春小麦表型特征提取
式为 ｙ ＝ ０ ７９６２ｘ ＋ ０ １２２８ꎬ 相关性决定系数 Ｒ ２ 达到了
数ꎮ 特 别 是ꎬ ＮＤＳＩ (７１０ꎬ７１４) 与 ＬＡＩ 的 相 关 系 数 高 达
测与预测高度之间呈现出显著的线性关系ꎬ 具体表达
指数与 ＬＡＩ 和 ＣＣＣ 的相关性显著且优于传统植被指
０ ８０８ꎬ 而 ＲＭＳＥ 为 ０ １０５ꎮ 这表明模型具有相对较高
此外ꎬ ＤＳＭ 数据由无人机点云数据生成ꎮ
１ ２ ３ 光谱指数选取
通过对各个波段的反射率按照一定的代数形式进
行组合ꎬ 得到试验区作物冠层的光谱指数ꎮ 本研究参
征的研究仍相对较少ꎮ
综上所述ꎬ 本研究基于无人机高光谱遥感技术分
析春小麦在不同生长阶段的表型特征变化ꎮ 具体目标
考相关研究ꎬ 选取 ７ 种植被指数 ＮＤＶＩ、 ＥＶＩ２、 ＯＳＡ￣
环境风险和 ３Ｓ 综合应用ꎮ
２ ２０２４ꎬＶｏｌ ４４ꎬＮｏ ０４
农业与技术 ※农业科学
度ꎬ 其中基于骨架算法提取玉米高度具有一定优势ꎬ
基金项目: 国家自然科学基金地区项目 ( 项目编号: ４２２６１０１９) ꎻ 内蒙古师范大学研究生科研创新基金资助项目 ( 项目编号: ＣＸＪＪＳ２２１３１)
作者简介: 呼斯乐 (１９９６－) ꎬ 男ꎬ 硕士在读ꎮ 研究方向: 植被高光谱遥感ꎻ 通讯作者包玉龙 ( １９８２－) ꎬ 男ꎬ 副教授ꎮ 研究方向: 灾害与
食安全具有重要影响ꎮ 因此ꎬ 准确、 快速、 高效地获
窄波段光谱指数作为自变量的花青素估算模型在精度
取小麦表型特征对其生长过程的监测具有重要意义ꎮ
方面明显优越于传统的植被指数模型ꎮ 相比于传统的
现阶段作物表型信息的提取主要依赖地基、 卫星
陇中黄土高原春小麦光谱反射特征
生态学杂志 _F8@IPI E=CM@7J =H ]Q=J=AD! #&&( ， 67 （%） ： %’)0%$%
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陇中黄土高原春小麦光谱反射特征 !
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（ " 中国气象局兰州干旱气象研究所 中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室 甘肃省干旱气候变化与减灾重点 实验室，兰州 $%&&#& ；# 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，兰州 $%&&&& ）
种） 和定西 !’ （ 叶色灰绿， 叶片狭长， 茎秆细而有弹 生 性， 生育期较长） 。播种日期为 !""# 年 ’ 月 * 日， 育期约为 *!" 7 左右。试验设计每个小区面积为 ! 1 8 ! 1， 分 *" 行区， 行距 "2 ! 1。每个品种共设置 , 个密度梯度， 分别为 *"" 、 !"" 、 ’"" 、 #"" 、 5"" 、 *#"" 和 (!"" 粒・1 9 ! 。 !# %" 测量仪器 光谱测量采用美国 %:; （ %<=>?@AB=> :CDB@E=> ;DF GABD ） 公司的 HAD>7:CDB IEJ HK!)"" 便携式光谱仪， 波段值范围为 ()" 4 ! )"" <1， 最快采集速度为 *"" 1・L 9 * ， 其中， ()" 4 * """ <1 光谱采样间隔为 *2 ’ <1， 光谱分辨率为 ( <1， * """ 4 ! )"" <1 光谱采样 间隔为 ! <1， 光谱分辨率为 *" <1。采用 %:; 光谱 仪标准配置 )- 和 !)- 视场角。波长精度为 M * <1。 叶面积指数 （ $%&） 测定采用美国 $&FNJE 公司的 $%&F!""" 植物冠层分析仪。 !# &" 数据获取 光谱 测 量 选 择 晴 朗 无 云 天 气， 时间控制在 *" ： "" —*’ ： "" ， 测量时仪器探头垂直向下。冠层光 谱测量选用 !)- 视场角， 与待测小麦保持 *"" B1 左 右的距离。每个小区内选定 ) 处固定位置， 光谱采 样以 ) 次记录数为一采样间隔， 取均值作为该小区 小麦冠层的反射光谱。叶片光谱测量选用 )- 视场 角， 分别选取 ) 株小麦上部的叶片测量， 测量时与叶 片保持 ) B1 左右的距离， 光谱采样以 ) 次记录数为 一采样间隔， 取均值作为该小区小麦叶片的反射光 谱。为减少大气变化影响， 测量时小麦与参考白板 测量交替进行。由于野外光谱仪测量时受环境影响 较大， 因此对测得的原始光谱数据进行筛选， 通过检 查被测小麦和标准板的光谱数据和光谱曲线， 去除 其中无效的数据， 保证光谱数据的有效性。由于孕 穗期和成熟期数据质量较好， 而且是 ! 个比较关键 的生育期， 所以本文主要选择孕穗期和成熟期进行 春小麦光谱特征分析。 在进行春小麦叶面积指数 （ $%& ） 测量时， 由于 不同的叶层深度导致 $%& 的数值有所不同， 所以每 次测量时都保持同一高度， 这样有利于分析与比较 不同观测点在不同观测时间取得的数据。每个小区 选择与光谱测量对应的 ) 处固定点， 分别测定其叶 面积指数， 每个点重复测量 # 次， 然后取平均值作为 该小区春小麦的 $%&。 小麦生物物理参数的测量也在对应测光谱的小 麦上进行。首先测量株高， 然后进行采样， 测鲜生物
不同地域冬小麦叶片SPAD高光谱估算研究
1 引言
近年来，高光谱遥感技术迅速发展，使得遥感技术可以直接对地物进行微弱光谱差异的定量分析，在植被遥感研究与应用中表现出强大优势［1-3］。利用高光谱估测植物叶绿素 (Soil and Plant Analyzer Development，SPAD)含量等参数已经成为一种重要手段［4-5］，它能了解植株叶绿素的含量及动态变化，对评价作物生产能力、估测产品和监测品质均有重要意义。
利用SPSS软件统计分析功能对两个样区的冬小麦SPAD进行方差分析，研究它们之间是否存在差异，并根据方差分析结果来确定数据集分类。将分类后的冬小麦冠层光谱反射率与冬小麦SPAD相关性分析，找出光谱敏感区域;然后利用高光谱数据计算4种植被指数，并与冬小麦SPAD构建回归模型，确定拟合度高、误差小的冬小麦SPAD反演模型;最后利用实测SPAD数据对反演模型进行精度检验。
表1 高光谱植被指数表达式NIR为近红外波段反射率，Red为红光波段反射率，Green为绿光波段反射率高光谱植被指数 表达式 文献出处比值植被指数 (RVI) RVI=NIR/Red Anderson G L et al．，1993［24］差值植被指数 (DVI) DVI=NIR-Red Richardson AJ et al．，1977［25］归一化植被指数 (NDVI) NDVI=(NIR-Red)/(NIR+Red) Miller J R et al．，1990［26］绿波段指数 (GRVI) GRVI=NIR/Green-1 Gitelson A A et al．，1996［27］
基于此，研究选取江汉平原的湖北省潜江市和黄淮海平原的山东省济南市为研究区，以冬小麦作物为研究对象，首先，使用便携式ASD Field spec 3高光谱仪与Konica Minolta SPAD-502型手持式叶绿素测量计 (简称SPAD-502)对冬小麦不同生育期进行叶片SPAD及冠层反射光谱数据定位观测。SPAD-502仪器通过测量叶片对两个波段650nm和940nm的吸收率，来评估当前叶片中的叶绿素的相对含量或“绿色程度”。Marenco研究发现SPAD-502测量叶绿素含量的精度很高，几乎跟化学实验测得的叶绿素结果一样［18］。之后，探究冬小麦冠层反射光谱与SPAD之间的定量关系，构建不同地域冬小麦SPAD最佳遥感估算模型。该研究结果可为研究不同地域冬小麦生育期内光谱变化情况，建立冬小麦光谱与叶绿素之间的关系，适时动态地掌握冬小麦的生长状况提供参考［19］，也可以不同区域的多品种冬小麦叶片SPAD遥感诊断和预测提供技术支持。
高光谱信息的农林植被种类区分
高光谱信息的农林植被种类区分YU Jia-wei;CHENG Zhi-qing;ZHANG Jin-song;WANG He-song;JIANG Yue-lin;YANG Shu-yun【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2018(038)012【摘要】为了能够更加快速、准确对粮食主产区的作物与树木进行种类区分,以黄淮海地区三种主要植被(玉米、小麦和杨树)为研究对象,获取该三种植被原始反射率光谱,并对原始光谱进行特征点提取、一阶微分变换、二阶微分变换以及植被指数计算四种方法的分析处理,提取三种植被各自的光谱特征点、特征波段、蓝黄红边微分值和、位置、振幅以及面积四个特征指标以及植被指数的数值区间.基于特征值在不同植被种类间数值重叠范围越小区分精度越高的原理,比较分析植被光谱在不同处理方法下的植被区分精度,并且最终选取重叠范围最小的特征指标作为区分不同植被的识别指标.结果显示:相较于原始光谱特征点提取、二阶微分变换以及植被指数计算,一阶微分变换对于玉米、小麦和杨树的识别分类具有较高的精度,其中黄边振幅、黄边面积以及黄边微分值和具有较高的识别精度,黄边振幅的识别精度达到97.5％,黄边面积以及黄边微分值识别精度达98.1％,用另外167组数据对该结果进行验证,显示黄边振幅的识别精度达96.4％,黄边面积以及黄边微分值和的识别精度达97.6％.该结果与用平均光谱曲线区分单种植被不同生长状态选取的特征值结果不同,这种方法能有效的保留个体光谱反射曲线的差异,从结果可见通过一阶微分变换提取黄边参数的方法能有效的用于树木和粮食作物共同种植区域的植被区分,并且黄边面积以及黄边微分值和的识别精度最高.【总页数】7页(P3890-3896)【作者】YU Jia-wei;CHENG Zhi-qing;ZHANG Jin-song;WANG He-song;JIANG Yue-lin;YANG Shu-yun【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】S127【相关文献】1.基于不同植被指数的植被-土壤混合像元高光谱偏振信息与模型研究 [J], 马爽;韩阳;黄梦雪;王影;吴苗苗;金伦2.海南农林软体动物害虫种类及区分 [J], 彭正强3.海南农林软体动物害虫种类及区分（续） [J], 彭正强4.构建植被区分阴影消除植被指数提取山地植被信息 [J], 柳晓农; 江洪; 汪小钦5.基于改进U-Net的高光谱农林植被分类方法 [J], 王克奇;彭熙雯;张怡卓;罗泽;蒋大鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
影响黄土高原地物光谱反射率的非均匀因子及反照率参数化研究
影响黄土高原地物光谱反射率的非均匀因子及反照率参数化研
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张杰;张强
【期刊名称】《生态学报》
【年(卷),期】2011(31)24
【摘要】通过应用高光谱反射仪进行各种植被覆盖度地物的同期观测,分析不同地物光谱反射率和宽波段反照率的差异,得出:除太阳高度角的影响外,植被的不同生育期及生长状况决定的叶绿素、细胞构造和含水量等要素都会影响植物光谱反射率；基于归一化植被指数( NDVI)、归一化植被水分指数(NDWI)、土壤体积含水量以及参考对象的光谱曲线建立了植物光谱反射率的估算模型,能较好地反映地物光谱反射率特征；基于地物波谱反射率估算得到的全波段反照率误差在0.02范围内,可以作为反照率遥感反演和转换的依据；该方法也为高光谱遥感在反照率等陆面过程参数尺度耦合和转换过程中应用奠定了基础.
【总页数】10页(P7418-7427)
【作者】张杰;张强
【作者单位】气象灾害省部共建教育部重点实验室,南京信息工程大学,南京210044;中国气象局兰州干旱气象研究所,兰州730020
【正文语种】中文
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黄土高原常见造林树种光合蒸腾特征
黄土高原常见造林树种光合蒸腾特征靳甜甜;刘国华;胡婵娟;苏常红;刘宇【摘要】为改善黄土丘陵沟壑区水土流失现状,该区长期以来开展了大量的植被建设,但是,植物的适应性及生长状况如何,还不十分清楚.为探讨造林树种对环境的适应性,从光合、蒸腾和生理生态指标出发,对黄土高原3个主要退耕还林树种:刺槐、沙棘、山杏的适应性进行了研究,并对其适宜性进行了评价.研究结果表明:沙棘不同坡位最大净光合速率Pmax、光补偿点LSP较其它两个树种占明显优势,特别是在上坡位Pmax、LSP分别达到了22.8μmol·m-2·s-1、520μmol·m-2·s-1,具有较高的同化代谢能力,该物种较适应该地区的强光环境,适宜种植于阳坡或坡顶;山杏LSP相对较低,而表观量子效率α明显高于沙棘、刺槐,并在下坡位达到最大值0.069,说明它主要利用弱光进行光合作用,适宜种植于阴坡或坡脚等弱光环境中,但由于山杏水分利用效率WUE较低,可能对环境带来不良影响,山杏叶片含水量为65.1%,明显高于其它两个树种,而叶绿素含量仅为0.94 mg/g与刺槐沙棘的2.34 mg/g和2.00 mg/g相差很大,这可能是导致其WUE较低的一个原因;刺槐在上坡位的光合生理参数与山杏相差不大,但是随坡位下降其α、净光合速率Pn较山杏明显偏低各个坡位受限明显,容易形成老头树.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2008(028)011【总页数】8页(P5758-5765)【关键词】光响应曲线;表观量子效率;最大净光合速率;光补偿点;光饱和点;暗呼吸;水分利用效率【作者】靳甜甜;刘国华;胡婵娟;苏常红;刘宇【作者单位】中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院研究生院,北京100039;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院研究生院,北京100039;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院研究生院,北京100039;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院研究生院,北京100039【正文语种】中文【中图分类】Q945.11黄土高原丘陵沟壑区特有的地形、土壤和气候条件，使其成为我国水土流失最严重的地区。
黄土高原不同植被复合边界土壤水分分布及影响域研究
黄土高原不同植被复合边界土壤水分分布及影响域研究朝鲁蒙;王进鑫;侯琳;张劲松【期刊名称】《中国水土保持科学》【年(卷),期】2007(005)003【摘要】将中子水分仪与烘干法相结合,对陕西淳化县泥河沟流域典型农果复合边界(冬小麦苹果)和针阔叶林复合边界(油松-刺槐)土壤水分进行测定,分析土壤水分在不同水平位点及垂直方向上的变化规律,并用移动窗口法确定了两种植被复合边界上的土壤水分影响域.结果表明:农地土壤含水率要高于果园土壤含水率,刺槐林地土壤含水率普遍高于油松林地土壤含水率;复合边界上的土壤水分影响域主要受植被根系分布的影响,且随着土层深度的不同而异;苹果与冬小麦复合边界上的影响域在0～60 cm土层内麦地为8 m,果园为6 m,80～120 cm土层内麦地为8 m,果园为2 m,140～200 cm土层内麦地为4 m,果园为4 m;油松与刺槐复合边界上的影响域在0～80 cm土层内油松为6 m,刺槐为8 m,100～160 cm土层内油松为4 m,刺槐为6 m.【总页数】6页(P28-32,51)【作者】朝鲁蒙;王进鑫;侯琳;张劲松【作者单位】西北农林科技大学,712100,陕西杨凌;西北农林科技大学,712100,陕西杨凌;西北农林科技大学,712100,陕西杨凌;中国林业科学研究院林业研究所,100091,北京【正文语种】中文【中图分类】S15【相关文献】1.半干旱黄土高原丘陵区不同植被条件下土壤水分研究进展 [J], 马非;张亚红;谢应忠2.刺槐+苜蓿复合系统土壤养分分布特征及边界影响域——以晋西黄土区为例 [J], 许华森;云雷;毕华兴;鲍彪;高路博;刘李霞;朱悦;王晓燕3.岷江上游花椒地／林地边界土壤水分分布及影响域 [J], 李丽光;何兴元;李秀珍;问青春;赵永华4.渭北黄土高原刺槐林—草地景观界面土壤水分影响域及其动态变化规律研究 [J], 张永;宋西德;叶彦辉;曾德慧;尤文忠5.黄土高原沟壑区不同植被对土壤水分分布特征影响 [J], 吕渡;杨亚辉;赵文慧;木热提江.阿不拉;蔺鹏飞;张晓萍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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黄土高原不同种植密度下春小麦冠层和 叶片高光谱反射特征 !
王小平
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（ (&$%’&!! ） 、 科技部科研院所社会公益研究专项 （ #&&’/01’2!.’ ） 、 干旱基金项目 （ 0,3#&&%!) ） 、 甘肃省自然科学基金 !国家自然科学基金项目 （ &%!&425,&*) ） 和甘肃省气象局气象科研资助项目 （ #&&%6## ） 。 !!通讯作者 7689:;：<:9=>:?@9?AB !)$C D=8 收稿日期： #&&%6&.6&!" " 接受日期： #&&*6&$6!&
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（ ! 中国气象局兰州干旱气象研究所甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验 室，兰州 %$&&#& ；# 西安科技大学测量工程系，西安 %!&&’( ；$ 兰州大学干旱与草地生态教育部重点实验室，兰州 %$&&&& ）
摘" 要" #&&) 年 ( —* 月， 通过大田试验， 测定了 % 个密度梯度下 $ 个品种的春小麦冠层、 叶片在不同生育期的高光谱反射率。结果表明： 孕穗期， 不同密度的春小麦冠层和叶片光 谱差异明显， 波形相似， 其冠层光谱反射率在可见光区随密度增大降低， 在近红外区反射率 随密度增加升高； 乳熟期， 不同种植密度春小麦冠层光谱在可见光区的差异比近红外区小； 不同密度的叶片光谱在可见光区和近红外区的变化在不同生育期表现同生育期的冠层光谱表现为乳熟期的反射率高于孕穗期； 叶片光 谱表现为乳熟期较孕穗期在近红外光区反射率大大降低； 不同品种春小麦的冠层和叶片光 谱存在一定差异； 孕穗期， 不同品种的冠层光谱在可见光区差异较小， 差别主要表现在短波 红外和近红外区； 成熟期