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文檔簡介
1、本文綜合運用高光譜探測及玉米生理生化測試技術(shù),分析了玉米冠層光譜反射特征及與玉米長勢指標、氮素營養(yǎng)的關(guān)系,系統(tǒng)的闡述了玉米冠層反射光譜特征,并確立了玉米長勢指標(葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累量)、色素含量及氮素營養(yǎng)的敏感光譜特征參數(shù)及預(yù)測方程,具體研究結(jié)果如下:
1.隨氮素水平的增加,玉米冠層光譜反射率在可見光區(qū)域(350-680nm)降低,在近紅外平臺(760-1300nm)隨氮素水平的增加呈現(xiàn)升高的趨勢。在可見光波段,隨著生
2、育期的推進,冠層光譜反射率呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。而在近紅外波段變化趨勢相反。冠層反射率一階微分導數(shù)在紅邊區(qū)域出現(xiàn)“雙峰”現(xiàn)象,隨氮素水平的提高,“雙峰”沒有出現(xiàn)增強或減弱的現(xiàn)象,但隨著生育期的推進,“雙峰”呈現(xiàn)先增強后減弱的規(guī)律。紅邊位置隨生育期推進出現(xiàn)先“紅移”后“藍移”現(xiàn)象,但對氮素不敏感,隨氮素水平的改變而變化不大。紅邊幅值對生育期及氮素水平表現(xiàn)均較敏感,隨氮素水平的升高呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢,隨生育期的推進,呈現(xiàn)規(guī)律性先增高后降低
3、的趨勢。
2.高光譜植被指數(shù)NDVI(760460)、NDVI(810460)、NDVI(760510)能夠較好估測干物質(zhì)積累量,其中NDVI(760460)表現(xiàn)最優(yōu),預(yù)測效果最好。高光譜植被指數(shù)RVI(710460)、NDVI(710460)、RVI(710510)、NDVI(710510)能夠較好的反演玉米葉面積指數(shù),其中RVI(710510)為最佳反演參數(shù)。而紅邊參數(shù)(紅邊幅值、紅邊位置)與葉面積指數(shù)和干物質(zhì)積累量擬
4、合效果較差,并不能作為估測生長指標的高光譜參數(shù)。
3.由460、510nm和710nm組成的比值、歸一化植被指數(shù)能夠較好估測玉米Chla、Chlb及Chla+b含量,其中以RVI(710510)為最佳的反演參數(shù)。紅邊幅值Dred與類胡蘿卜素Car含量擬合效果最好,能夠較準確的預(yù)測類胡蘿卜素Car含量。
4.由510nm和1100nm組成的比值RVI(1100560)、歸一化植被指數(shù)NDVI(1100560)均
5、可以預(yù)測玉米葉片氮素含量及氮素積累量,且具有較高的準確性。通過對比發(fā)現(xiàn),光譜參數(shù)對葉片氮素積累量的預(yù)測效果要好于葉片氮含量。RVI(1100560)預(yù)測葉片氮素含量較好,NDVI(1100560)更適合于預(yù)測葉片氮素積累量。
與葉片相比,植株地上部氮素積累量與冠層反射光譜的相關(guān)性相對較差,采用760nm與950nm組成的比值、歸一化及差值植被指數(shù)均能夠較好的預(yù)測植株地上部氮素積累量。其中以NDVI(950760)表現(xiàn)最好,
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