高光譜遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

1、高光譜遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)上高光譜遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用的應(yīng)用河南城建學(xué)院河南城建學(xué)院測(cè)繪一班測(cè)繪一班第九組第九組小組成員（張龍豐、楊晶晶、姜海小組成員（張龍豐、楊晶晶、姜海龍、趙亮、劉通）龍、趙亮、劉通）術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)其中較成熟的技術(shù)方法主要有便攜式葉綠素儀法和遙感系統(tǒng)中應(yīng)用的高分辨率多光譜近地測(cè)量技術(shù)。這兩項(xiàng)技術(shù)都是基于當(dāng)作物氮素發(fā)生變化時(shí)其光譜反射特性發(fā)生改變的基礎(chǔ)上但在具體的應(yīng)用中兩者又有所不同。相對(duì)于傳統(tǒng)的低光譜分辨率遙感

2、(通常指光譜分辨率在0.1μm以上)而言高光譜分辨率遙感(光譜分辨率在0.1μm以下)數(shù)據(jù)最主要的特點(diǎn)就是成像通道數(shù)量的增加和成像波段的變窄。從而使植被遙感的監(jiān)測(cè)目標(biāo)發(fā)生了很大的變化獲取子像元(最終光譜單元信息)的能力得到提高使得遙感應(yīng)用著重于在光譜維上進(jìn)行空間信息展開(kāi)定量分析地球表層生物物理化學(xué)過(guò)程。通過(guò)高光譜遙感植被指數(shù)技術(shù)可以提取植被冠層結(jié)構(gòu)定量信息。2.2作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)作物的反射光譜特征主要由葉片中的葉肉細(xì)胞、葉綠素、水分含量和其

3、他生物化學(xué)組分對(duì)光線的吸收和反射形成的受葉色、葉片結(jié)構(gòu)及水分狀況、葉片的生理生化性質(zhì)、植株形態(tài)及長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相等因素的影響?？梢?jiàn)光波段反射率主要受葉綠素等各種色素的影響近紅外波段反射率則由葉片水分狀況起決定作用不同的植物、同一作物的不同生育時(shí)期以及同一作物的不同健康狀況其光譜反射特性均不一樣。高光譜遙感以其超多波段、光譜分辨率高等特點(diǎn)被用來(lái)反演葉子各組分含量監(jiān)測(cè)作物的生長(zhǎng)狀況。為了探索植物葉片氮素遙感診斷的可能性20世紀(jì)70年代以來(lái)有關(guān)科學(xué)家

4、就進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究尋找氮素的敏感波段及其反射率在不同氮素水平下的表現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)許多植物在缺氮時(shí)無(wú)論是葉片還是植物冠層水平的可見(jiàn)光波段反射率都有增加對(duì)氮含量變化最敏感的波段在530～560nm區(qū)域。馮偉通過(guò)分析小麥葉片糖氮比與冠層高光譜參數(shù)的定量關(guān)系確立小麥葉片糖氮比的定量監(jiān)測(cè)模型與傳統(tǒng)的破壞性取樣及實(shí)驗(yàn)室化學(xué)分析方法相比該研究為小麥葉片糖氮比的定量分析提供了一種無(wú)損、快速的技術(shù)途徑同時(shí)也拓展了作物生理參數(shù)遙感監(jiān)測(cè)的研究領(lǐng)域。研究結(jié)果

5、對(duì)于小麥植株生長(zhǎng)特征及碳氮代謝參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精確診斷具有重要意義為遙感技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的可能應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。2.3作物脅迫監(jiān)測(cè)李德成等模擬酸雨對(duì)水稻葉片反射光譜特性的影響結(jié)果表明:酸雨會(huì)引起水稻葉片反射光譜可見(jiàn)光區(qū)和中紅外區(qū)的反射率升高近紅外區(qū)的反射率降低相應(yīng)的反射率比值也隨之變化一階和二階導(dǎo)數(shù)光譜藍(lán)移且上述變化的程度與酸雨的酸度、水稻的品種和生育期有關(guān)。水稻受重金屬鉻和銅污染傷害后無(wú)論在生理上還是在反射光譜方面變化都比較顯著特別

6、是鉻和銅拌土生長(zhǎng)的水稻在分蘗期受到的影響最明顯。植物光譜的導(dǎo)數(shù)實(shí)質(zhì)上反映了植物內(nèi)部物質(zhì)(葉綠素及其它生物化學(xué)成分)的吸收波形變化?？梢酝ㄟ^(guò)植物的光譜特性監(jiān)測(cè)植物(作物)的各種缺素癥和病蟲(chóng)害。2.4作物品質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中國(guó)對(duì)優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物有巨大需求部分優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物產(chǎn)品供不應(yīng)求或依賴進(jìn)口。通過(guò)監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)過(guò)程而進(jìn)行調(diào)優(yōu)栽培優(yōu)化作物分類收獲、分級(jí)收購(gòu)加工體制提高作物品質(zhì)監(jiān)控水平是保證作物品質(zhì)的重要組成部分。遙感技術(shù)的發(fā)展為作物品質(zhì)信息的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)提