在水分胁迫下棉花冠层叶片全氮含量的高光谱遥感估算模型研究

编号 zgly0000375262

文献类型 期刊论文

文献题名 在水分胁迫下棉花冠层叶片全氮含量的高光谱遥感估算模型研究

作者 孙莉  陈曦  包安明  冯先伟  张清  马亚琴  王登伟 

作者单位 中国科学院新疆生态和地理研究所  石河子大学新疆作物高产研究中心 

母体文献 遥感技术与应用 

年卷期 2005,20(3)

页码 315-320

年份 2005 

分类号 TP79 

关键词 水分胁迫  棉花冠层  全氮含量(TN)  高光谱遥感  估算模型 

文摘内容 研究利用美国产ASD地物光谱仪, 获取新疆北部地区棉花冠层关键生育时期的高光谱数据, 采用红边积分面积变量估测棉花冠层叶片的全氮含量, 对反射光谱进行一阶微分, 应用一阶微分光谱数据, 衍生出基于光谱位置变量的分析方法, 以红边积分面积(SDr)为自变量, 冠层全氮(TN)含量为因变量, 做相关分析与处理, 构建新陆早6号红边积分面积与冠层叶片TN含量的相关数学模型。研究在不同水处理条件下, 对棉花冠层单叶叶绿素含量和单叶全氮含量做相关分析, 结果表明: 叶绿素含量与TN含量呈显著的正相关(R=0.8723, n=39), 叶绿素含量能有效的估计棉花单叶TN含量; 红边积分面积变量与冠层TN含量呈显著的相关性, 相关系数是0.7394(n=40), 利用构建的相关模型可以较为精确地估测棉花两个品种新陆早6号与8号冠层叶片的全氮含量, RMSE分别为0.3859和0.4272。研究认为红边积分面积变量具有预测棉花冠层全氮含量的应用潜力, 研究得出利用3边面积变量构造的数学模型对反演作物冠层TN含量有较高应用价值。研究认为, 红边位移现象结合红边幅度的变化的研究, 用于诊断棉花水分胁迫也是可行的, 关键是建立相应合理的诊断指标体系。研究结果证明: ①随着棉花的生长发育, 叶片的生理生化参数发生变化, 冠层的生理生化参数随之发生变化; ②.棉花叶片叶绿素含量与叶片的全氮含量相关性显著(R=0.8723, n=38), 通过建立数学模型, 可以估测叶片中全氮的含量; ⑧由一阶微分光谱衍生出基于光谱“红边”位置变量的分析方法, 使我们认识到“红边”的变幅、形状和面积包含了各个波段的信息, 这些波段综合产生的变量所构造的模型, 为棉花氮素营养参数的估计提供了预测能力; ④如果棉花叶绿素含量高, 说明水分充足、氮代谢旺盛, 植株处于生长旺盛时期, 红边向蓝光方向发生了位移。利用红边位移现象结合红边幅度的变化的研究, 用于诊断棉花水分胁迫也是可行的, 关键是建立相应合理的诊断指标体系。