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1.
为了更好地利用冠层反射光谱特征监测小麦生长及氮素营养状况。以宁麦9号、淮麦20、徐麦26和扬麦10号四个小麦品种为材料，通过田间小区试验，研究了不同小麦品种在不同生育时期和不同氮素水平下冠层反射光谱的变化规律。结果表明，相同氮素水平下不同小麦品种冠层反射光谱的反射率有差异，且近红外部分差异较明显。小麦从拔节开始，随生育期的推进，冠层反射光谱在可见光波段的反射率先降低然后升高，以孕穗期反射率最低。随着叶片的逐渐变黄。反射率又增大，并且绿光波段的反射峰也逐渐消失。而近红外区反射率则表现出相反的趋势，以开花期为分界，先上升然后下降，直到成熟前降为最低。随着施氮水平的提高，冠层反射光谱在近红外反射平台（750-1300nm）的反射率呈上升趋势，而可见光部分反射率则下降，并且反射光谱的绿峰和红边位置也随着施氮水平的提高分别向蓝光方向（波长变短）和红光方向（波长变长）移动。 相似文献
2.
不同栽培措施下拔节期水稻冠层反射光谱特征及其模糊聚类分析 总被引：1，自引：0，他引：1
分析了不同栽培措施（密度、移栽叶龄、施氮量及水分管理方式）对稻田拔节期冠层反射光谱的影响,并对其进行了模糊聚类分析。研究表明,不同栽培措施通过影响水稻拔节期群体生长特征而引起冠层反射光谱发生变化。增施氮肥、水层灌溉、减小栽插秧龄和增加密度都使近红外波段反射率增加,可见光波段反射率降低。用绿（560 nm）、红(660 nm)和近红外（810 nm）3个波段的反射率和比值植被指数为指标,用模糊聚类方法可以完全无误地区分开拔节期不同处理的水稻群体。说明通过光谱分析可以识别不同栽培措施和生长状况下的水稻群体。 相似文献
3.
小麦叠加叶片的叶绿素含量光谱反演研究 总被引：5，自引：0，他引：5
为了给田间冠层水平叶绿素含量高光谱反演研究提供参考,研究了小麦单层及叠加叶片不同波长光谱反射率及几种常用植被指数对叶绿素含量的响应特征。结果表明,可见光波段的绿光到红光波段范围内叶片光谱反射率与叶绿素含量存在良好的相关关系,其中在绿光反射峰550 nm附近和红边区域的705 nm附近反射率都可以用来预测叶绿素含量。红谷吸收表现为随叶绿素含量提高而蓝移的特征。常用植被指数NDVI在本研究中对小麦叶片的叶绿素含量的监测效果并不理想。SR705虽然与单层叶片叶绿素含量相关性较好,但是对叠加多层叶片的叶绿素含量反演效果不好。光谱参数中TCARI对单层叶片和不同叠加层数的叶片均有最好的预测能力,因此可以利用TCARI监测小麦叶绿素含量,进而用于评价其光合特性。 相似文献
4.
反射光谱法估计小麦叶片表皮蜡质含量的初步研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探讨利用冠层反射光谱技术估计小麦叶片表皮蜡质含量的可行性,以小麦高叶片表皮蜡质含量材料2912与低叶片表皮蜡质含量品种普冰201和晋麦47及其杂交构建的F2:3株系为材料,通过氯仿提取称重法测定了小麦抽穗期的旗叶表皮蜡质含量,并采用FieldSpec 3测定了冠层反射光谱,分析小麦冠层反射光谱与叶片表皮蜡质含量之间的关系。结果表明,三个亲本以及株系间蜡质含量差异显著。高蜡质材料的可见光波段反射率整体高于低蜡质材料,短波长波段光谱反射率与叶片表皮蜡质含量相关性较高。以550和675nm波长的反射光谱为基础的单波/差值指数[R550/(R550-R675)]能较好地反映小麦叶片蜡质含量,两F2:3群体拟合模型的r2值分别为0.761和0.679,回归方程分别为y=0.07x-0.575和y=0.088x-1.481。 相似文献
5.
水稻不同发育时期高光谱与叶绿素和类胡萝卜素的变化规律 总被引：40，自引：3，他引：37
通过大田和室内试验,测定了2个品种、3个供氮水平处理的水稻冠层、完全展开倒1叶、倒3叶和穗在不同发育时期的高光谱反射率及对应叶片和穗的叶绿素、类胡萝卜素含量。结果表明,不同供氮水平的水稻冠层和叶片光谱差异明显,冠层光谱反射率随发育期推迟,抽穗前在可见光范围逐渐降低、在近红外区域逐渐增大,抽穗后在可见光范围逐渐增大,在近红外区域逐渐降低;抽穗后,冠层、叶片和穗光谱的红边位置存在“蓝移”现象;叶片叶绿素、类胡萝卜素含量呈S形变化;高光谱植被指数R990/R553、R1200/R553、R750/R553、R553/R670、R800/R553、R800/R680、（R800-R680）/（R800+R680）［R为反射率,下标为对应波长值（nm)］和红边位置λred与叶绿素、类胡萝卜素含量之间存在极显著相关,说明能用它们来估算水稻冠层、叶片和穗的叶绿素、类胡萝卜素含量。 相似文献
6.
为了构建小麦黄花叶病的遥感监测技术,在小麦返青期、拔节前期和拔节后期测定了不同黄花叶病等级下的冠层反射率,并同步调查与病害等级相关的小麦株高、含水量、氮含量、色素含量等农学参数,筛选出适宜监测小麦黄花叶病的植被指数,并构建病害等级监测模型。结果表明,小麦黄花叶病的反射光谱敏感波段在返青期和拔节前期集中于560～720 nm范围,而拔节后期则集中于800～900 nm区域。随病害等级的增加,光谱反射率在可见光波段逐渐增加,而在近红外波段区域降低。植被指数与病害等级相关性在不同生育时期间存在显著差异,整体上以拔节前期最好,决定系数(r)为0.72～0.82,而拔节后期模型精度急剧下降(r=0.26～0.72)。在植被指数中,整体上以表征色素变化的mND705模型预测精度最好,r和RMSE分别为 0.59～0.68和0.79～0.98。采用偏最小二乘回归(PLSR)建立黄花叶病害分级模型,三个时期的模型精度均高于植被指数模型,且整体上以返青期和拔节期前期估算效果较好,模型验证r为0.93～0.97,RMSE为0.24～0.32。因此,利用PLSR模型可以准确评价返青至拔节期前期小麦黄花叶病害等级。 相似文献
7.
茶树类型和产地来源影响普洱茶品质,而茶树类型和产地不同,其冠层光谱也存在特征性差异。因此,利用这一特征差异,可明确普洱茶鲜叶来源,对保证普洱茶品质具有重要意义。本研究以云南景东、景谷、澜沧、宁洱4个典型普洱茶山的古树茶、大树茶、台地茶为研究对象,用地基光谱测定仪测定其野外冠层叶片光谱反射率,分析它们之间的光谱反射特征和差异性,揭示云南普洱茶树的地基光谱反射规律。结果显示：（1）不同普洱茶树冠层叶片光谱反射率存在差异,在近红外波段上,古树茶与台地茶光谱反射率差异显著可区分,古树茶与大树茶两者光谱反射相近似,古树茶平均反射率高于大树茶;（2）不同类型冠层叶片光谱反射率在近红外波段上表现为古树茶>大树茶>台地茶;同类型茶树冠层叶光谱反射率表现为澜沧>景东>景谷,与3地年平均温度呈正相关关系,与海拔呈负相关关系;（3）754、801、891 nm波长可作为选择区分3种类型普洱茶的理想波长,其中801 nm可作为区分不同地区古树茶的特征波长。 相似文献
8.
不同水稻品种主要生育期冠层光谱特征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
以2个籼稻品种和2个粳稻品种为试材,分析了主要生育期不同品种间水稻冠层光谱反射率差异和同一品种不同生育期水稻冠层光谱反射率的变化趋势。结果表明,在350~750 nm波段品种间光谱反射率差异很小,在750~1 300 nm波段品种间光谱反射率差异随着生育进程的推进开始逐渐减小,每个品种随着生育期的推进光谱反射率有着明显的变化。总体而言,同一时期不同品种间水稻冠层光谱反射率存在一定差异,同一品种不同时期水稻冠层光谱反射率也存在一定差异。因此,在水稻高光谱研究中,应考虑不同品种和不同生育期的影响。 相似文献
9.
光谱诊断马铃薯叶片氮素敏感波段的研究 总被引：2，自引：0，他引：2
利用Unispec-SC光谱仪测定马铃薯叶片光谱反射率,寻找马铃薯叶片氮含量的敏感波段并计算相应的植被指数。结果表明:在可见光波段范围内,550 nm和580 nm 2个波段的光谱反射率与氮含量的相关性较好;在近红外区域,820 nm、900 nm和1 005 nm 3个波段与氮含量的相关性达到了显著水平。利用上述波段计算植被指数,在1 005 nm和580 nm组合的波段,植被指数与氮含量相关性最好并且以DVI的相关系数最高,r=-0.8994,达到了显著水平。 相似文献
10.
为给小麦生长过程中叶绿素的实时监测和氮肥调控提供参考,设置3种不同土壤质地(沙土、壤土和粘土)、5种不同施氮水平(0、120、225、330和435kg·hm-2)和3个河南省主栽小麦品种(矮抗58、周麦22和郑麦366),同步测定小麦主要生育时期冠层光谱反射率和叶绿素(Chla+b)含量,系统分析了3种土壤质地条件下小麦Chla+b含量与350~1 050nm波段范围内冠层光谱参数的相关关系。结果表明,3种土壤质地下小麦叶绿素的冠层光谱响应趋势基本一致。光谱指数REPIG和mND705对叶片Chla+b含量的监测效果较好,建模决定系数分别为0.76和0.75。利用独立样本数据对用于建模的此二光谱参数进行检验,其预测效果表现较为稳定,预测决定系数分别为0.87和0.85,均方根偏差分别为0.46和0.48。说明利用光谱指数REPIG和mND705为自变量建立的估测模型可以较好地预测当地生产条件下小麦叶片叶绿素,同时为氮肥施用及调控提供技术依据。 相似文献
11.
XUELi-hong CAOWei-xing LUOWei-hong YANGLin-zhang 《水稻科学》2005,12(1):57-62
The influence of major cultural practices including different nitrogen application rates, population densities, transplanting leaf ages of seedling, and water regimes on rice canopy spectral reflectance was investigated. Results showed that increased nitrogen rates, water regimes and population densities and decreased seedling ages could enhance reflectance at NIR (near infrared) bands and reduce reflectance at visible bands. Using reflectance of green, red and NIR band and ratio index of 810-560 nm could distinguish the different type of rice by fuzzy cluster analysis. 相似文献
12.
《Plant Production Science》2013,16(4):293-309
AbstractA narrow-band dual camera system demonstrated a new close-range sensing technique to seasonally track trends in leaf greenness in rice paddies. A weatherproof digital imaging system for the visible red (RED, 620?650 nm) and near infrared band (NIR, 820?900 nm) was positioned 12 m above a 600-m2 rice field. During the 2009 and 2010 paddyrice seasons, the system automatically logged images at 10-min intervals throughout the day. Radiometric corrections for the images utilized solar irradiance sensors and prior calibration to calculate 0900-1500 JST daily-averaged reflectance factors (DARF). The DARF in RED (DARF-RED) and NIR (DARF-NIR) values were transformed to provide a daily-averaged normalizeddifference vegetation index (DA-NDVI). The DA-NDVI increased more rapidly in the vegetative growth period, and reached an asymptotic plateau earlier than the DARF-NIR. From transplanting to harvest, leaf greenness values (measured by the SPAD index) were measured for the central part of the uppermost leaves of targeted canopies weekly with a chlorophyll meter. We developed a leaf greenness index (LGI), the ratio of DA-NDVI to DARF-NIR, and a simple calculation method for area means to reduce the background effect. The modified area means of LGI followed the seasonal trend in SPAD value well; its patternwas inherently different from the patterns of any of the original three parameters: DARF-RED, DARF-NIR or DA-NDVI. Throughout the paddy seasons in the two years, a regression equation for estimating SPAD values using the LGI, daily solar radiation, the cosine of angle between the view and the meridian directions and the cosine of culmination solar zenith angle performed favorably (R2=0.815). The nitrogen concentration per dry plant hill (g kg-1) had a close relation to the SPAD values estimated using the equation. 相似文献
13.
本研究测定了长江中下游不同晚籼稻品种的剑叶SPAD值及反射光谱数据,分析了原始光谱及其变换数据与SPAD值的相关关系,建立了不同晚籼稻品种剑叶SPAD值估测模型,并采用平均偏差率对模型精度进行品种间验证。结果表明,水稻剑叶SPAD值与原始光谱的敏感波段位于710~720 nm之间,与一阶微分光谱的敏感波段为690~700 nm,各光谱参数中以红边幅值（Dr）的相关性最好,相关系数达0.6~0.8;在回归模型类型的选取上,指数模型和二次曲线模型的估测效果较优;715 nm处的原始光谱反射率建立的指数模型y=85.512e-2.392x的估测效果最好,进行品种间验证的平均偏差率最小,仅为5.01%。说明以单一晚籼稻品种叶片光谱参数建立的模型在品种间具有一定的适用性。 相似文献
14.
《Plant Production Science》2013,16(3):329-342
AbstractIn this study, we extended previous work linking the polarization of reflected light from crop canopies with characteristics of the canopy structure, such as the leaf inclination angle. We obtained reflectance and polarized reflectance in 8 spectral bands from the canopies of two varieties of wheat, planted in plots fertilized with a basal dressing and topdressed at the jointing and booting stages. The optical measurements were carried out on 3 clear-sky days when the plants were at the stem-elongation, heading and ripening stages, respectively. On each measurement date, we assessed the leaf orientation geometry of the plants using a Plant Canopy Analyzer (LAI-2000), measured the leaf greenness (an indicator of leaf chlorophyll content) using a handheld SPAD-502 (SPAD) optical sensor, and also measured plant height. Both polarization and leaf greenness observations at the heading stage were able to distinguish the canopies that had received topdressing from those without topdressing. However, no significant correlation was observed between the polarization in the blue, green and red bands and the SPAD (r = 0.425?0.456, n = 12 observations, p < 0.05). On the other hand, the mean leaf inclination angle (= mean tip angle: MTA) measured by the LAI-2000 was inversely correlated with the polarization in the 3 visible bands (r = ?0.85??0.88, n = 12, p < 0.001). Adjusting the view zenith angle according to the solar position at the time of measurement improved the accuracy. We tested a linear regression model to predict the MTA of the two wheat varieties based on polarized reflectance in the red band centered at 660 nm (r 2 = 0.73, n = 12, p < 0.001). Validation of this model obtained in the subsequent cropping season confirmed that polarization measurements were potentially useful for estimating the MTA of wheat stands in which the panicles were located below the topmost leaf layer of the canopy. 相似文献
15.
《Plant Production Science》2013,16(3):293-306
AbstractA two-band digital imaging system —one band for the visible red band (RED, 630?670 nm) and the other for the near infrared band (NIR, 820?900 nm)— was devised and positioned at a height of 12 m above a rice field of 300 m2 in area during the 2007 growing season. The imaging system automatically logged bird’seye view images at 10-min intervals from 0800?1600 every day. Radiometric corrections for the pairs of two-band images were done using solar irradiance sensors and preceding calibrations to calculate daily band-reflectance and the normalized difference vegetation index (NDVI) values for 9 plots of rice plants, with 3 levels of planting density and basal fertilization. The daily- averaged reflectance values in the RED and the NIR bands showed different but smooth seasonal changing patterns according to the growth of plants. At the maximum tiller number and the panicle formation stages, the RED and NIR reflectance values had correlation coefficients (r) of 0.79 and 0.81 with above-ground nitrogen absorption per unit land area (NA, g m-2), respectively, whereas the NDVI using the two band reflectance values showed r-value of -0.13. An empirically derived equation for the NA using two band reflectance values showed r-value of 0.96 and a root mean square of error (RMSE) 0.5 g m–2 (10% of the mean observed NA) in the estimation for the original (not validated) data set acquired at the maximum tiller number and the panicle formation stages. The results indicated that reflectance observation in the RED and NIR bands using the digital imaging system was potentially effective for assessing rice growth. 相似文献
16.
为探讨利用近地高光谱和TM遥感影像数据评估作物冠层水分状况的可行性,以北京顺义通州为研究区域,以冬小麦为研究对象,首先基于Landsat TM5的光谱响应函数,利用地面实测的冬小麦全生育期冠层高光谱窄波段反射率数据来模拟TM5卫星宽波段反射率,然后利用模拟的TM5数据的NIR波段(第4波段)和2个SWIR波段(第5和7波段)反射率分别构建水分指数(WI)和归一化差异水分指数(NDWI),并利用地面实测数据建立冠层叶片含水量(LWC)和等效水厚度(EWT)的遥感估算模型,最后选取最优的水分估算模型,利用TM5卫星遥感影像数据对研究区域小麦冠层水分含量进行反演与应用。结果表明,利用TM5数据中SWIR第5波段比第7波段构建的水分指数更有优势;WI对估算LWC的效果较好,而NDWI在EWT估算方面效果较好,应用TM5宽波段模拟数据模型验证的冬小麦冠层含水量的r2和RMSE分别为0.57和0.51、3.89%和0.024。同时从TM遥感影像的反演结果来看,开花期的冬小麦冠层水分高于拔节期。 相似文献
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基于叶片高光谱特征的小麦白粉病严重度估算模式 总被引：3，自引：0，他引：3
为了解白粉病胁迫下小麦叶片特征并预测其危害程度,基于大田小区和温室盆栽小麦白粉病接种试验,采用高光谱仪测定受白粉病不同程度危害的冬小麦叶片光谱反射率,并分析光谱特征参数与白粉病严重度间的关系。结果表明,随着小麦白粉病病情的加重,在可见光350~700nm波段内,叶片光谱反射率增加;而在700~1050nm近红外波段内,叶片光谱反射率明显降低。400~500nm和610~690nm为光谱敏感波段,在650~680nm波段相关系数最高(r0.75)。光谱参数MCARI、PSRI、VARIgreen和AI对叶片病害严重度拟合效果较好,决定系数(R2)变化范围为0.77~0.82,标准误差为9.34~10.14。模型检验表明,小麦单叶片病害严重度超过10%时,检验结果较为理想,单叶片病害严重度低于10%时,则定量估算误差偏大,10%严重度可作为光谱法识别小麦白粉病的临界值。光谱参数MCARI和VARIgreen对小麦白粉病反应敏感,估算误差较小,可作为小麦白粉病严重度的最佳估算模型。 相似文献