不同遙感植被指數(shù)組合模式監(jiān)測(cè)小麥主要苗情參數(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，遙感以其快速、無(wú)損、大面積等特點(diǎn)，被越來(lái)越多的應(yīng)用于小麥長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、產(chǎn)量以及籽粒品質(zhì)的預(yù)測(cè)研究中。
　　為了進(jìn)一步提升遙感監(jiān)測(cè)小麥長(zhǎng)勢(shì)模型的可靠性，提高模型精度。本研究選取江蘇中部部分縣市地區(qū)為試驗(yàn)地，獲取小麥的拔節(jié)期、孕穗期以及開(kāi)花期的SPAD、LAI、葉片含氮量和生物量等主要苗情參數(shù)。并同步獲取環(huán)境星HJ-1A/1B遙感數(shù)據(jù)提取分析常用遙感植被指數(shù)并進(jìn)行組合分析，與主要苗情參數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析并且建立模型，然后進(jìn)行模型評(píng)價(jià)，

2、并與單遙感植被指數(shù)監(jiān)測(cè)模型進(jìn)行對(duì)比，以此探究使用遙感植被指數(shù)組合模型監(jiān)測(cè)主要苗情參數(shù)的可行性。
　　(1)首先分析了關(guān)鍵生育期小麥主要苗情參數(shù)與遙感植被指數(shù)與其差值組合之間的相關(guān)性，表明關(guān)鍵生育期SPAD、LAI、葉片含氮量和生物量與遙感植被指數(shù)及其差值組合之間存在較好的相關(guān)性。其中拔節(jié)期用NDVI-GNDVI組合、SIPI-EVI組合和NDVI-SIPI組合來(lái)分別監(jiān)測(cè)SPAD、葉片含氮量和生物量是可行的，并且相比單個(gè)遙感植被指數(shù)

3、監(jiān)測(cè)模型，R2均有顯著提升，RMSE由5.56、0.37、425.78降低到4.78、0.30、347.14，模型精度分別提高了14％、18.9％以及18.5％。孕穗期用NDVI-GNDVI組合、NRI-RVI組合、PSRI-DVI組合和NDVI-PSRI組合來(lái)分別監(jiān)測(cè)SPAD、LAI、葉片含氮量和生物量相比單個(gè)遙感植被指數(shù)的監(jiān)測(cè)模型，RMSE分別由2.45、0.55、0.22、降為2.07、0.49和0.18，模型精度分別提高了15.

4、5％、10.9％以及18.2％，其中生物量的RMSE略微提高，但相關(guān)性大大提升。開(kāi)花期使用NDVI-GNDVI組合、NDVI-GNDVI組合以及NDVI-PSRI組合來(lái)分別監(jiān)測(cè)SPAD、LAI和生物量是可行的，比起單個(gè)遙感植被指數(shù)監(jiān)測(cè)模型R2均有顯著提升，RMSE由4.70、1.36、2062.11降到4.09、1.19、1884.11，模型精度分別提高了13％、12.5％和8.6％。
　　(2)經(jīng)過(guò)對(duì)關(guān)鍵生育期小麥主要苗情參數(shù)與

5、遙感植被指數(shù)與其比值組合之間的相關(guān)性分析，得出關(guān)鍵生育期SPAD、LAI、葉片含氮量和生物量與遙感植被指數(shù)及其比值組合之間存在較好的相關(guān)性。其中拔節(jié)期用NDVI/GNDVI組合、NDVI/GNDVI組合、SIPI/EVI組合和NDVI/SIPI組合來(lái)分別監(jiān)測(cè)SPAD、LAI、生物量和葉片含氮量是可行的，比起單遙感植被指數(shù)的監(jiān)測(cè)模型，RMSE從5.56、0.84、425.78降低到4.40、0.73和416.21，模型精度分別提高了20.

6、9％、13.1％以及2.2％，葉片含氮量模型在相關(guān)性顯著提高的同時(shí)RMSE有小幅下降。孕穗期可以用NDVI/GNDVI組合、SIPI/RVI組合、GNDVI/DVI組合和NDVI/GNDVI組合來(lái)分別監(jiān)測(cè)SPAD、LAI、葉片含氮量和生物量，相比單個(gè)遙感植被指數(shù)的監(jiān)測(cè)模型，RMSE分別由2.45、0.55、0.22降為2.08、0.48和0.16，模型精度分別提高了15.1％、12.7％和27.3％，生物量的RMSE略微增大，但相關(guān)性大

7、大提升，精度還是比較理想。開(kāi)花期使用NDVI/DVI組合、NDVI/SIPI組合和GNDVI/DVI組合來(lái)分別監(jiān)測(cè)SPAD、LAI和生物量比起單個(gè)遙感植被指數(shù)監(jiān)測(cè)模型R2提升明顯，RMSE由4.70、1.36、2062.11降到3.85、1.08、1847.75，模型精度分別提高了18.1％、20.6％以及10.4％。
　　(3)最后分析研究了關(guān)鍵生育期小麥主要苗情參數(shù)與遙感植被指數(shù)和其歸一化組合之間的相關(guān)性，表明關(guān)鍵生育期LAI

8、、SPAD、葉片含氮量和生物量與遙感植被指數(shù)以及歸一化組合之間存在較好的相關(guān)性。其中拔節(jié)期用(NDVI-GNDVI)/(NDVI+GNDVI)、(NDVI-GNDVI)/(NDVI+GNDVI)、(SIPI-EVI)/(SIPI+EVI)組合和(NDVI-SIPI)/(NDVI+SIPI)組合來(lái)分別監(jiān)測(cè)SPAD、LAI、葉片含氮量和生物量是可行的，并且相比單個(gè)遙感植被指數(shù)監(jiān)測(cè)模型，R2都有所提升，RMSE從5.56、0.84、0.37、

9、425.78降低到5.10、0.71、0.34和399.95，精度分別提高了8.3％、15.5％、8.1％和6.1％。孕穗期可以用(NDVI-GNDVI)/(NDVI+GNDVI)組合、(SIPI-RVI)/(SIPI+RVI)組合以及(NDVI-GNDVI)/(NDVI+GNDVI)組合來(lái)分別監(jiān)測(cè)SPAD、LAI和生物量，并且相比單個(gè)遙感植被指數(shù)的監(jiān)測(cè)模型，RMSE分別由2.45、0.55，降為2.27和0.44，模型精度分別提高了7

10、.3％和20％，生物量的R2大大提高，同時(shí)RMSE也有小幅度提升，仍舊在理想范圍內(nèi)。開(kāi)花期使用歸一化組合(NDVI-GNDVI)/(NDVI+GNDVI)和(SIPI-RVI)/(SIPI+RVI)以及(NDVI-GNDVI)/(NDVI+GNDVI)組合來(lái)分別監(jiān)測(cè)SPAD、LAI和生物量比起單個(gè)遙感植被指數(shù)監(jiān)測(cè)模型，RMSE由4.70、1.36、2062.11降到4.35、1.30、1730.07，模型分別提高了7.4％、4.4％和1