玉米高光谱及其红边特征分析VIP免费

·研究报告·玉米高光谱及其红边特征分析Ξ唐延林1,2,王秀珍2,王人潮2(1.贵州大学理学院物理系,贵州贵阳550025;2.浙江大学农业遥感与信息技术应用研究所,浙江杭州310029)摘要:通过大田和室内试验,测定了玉米冠层、完全展开倒一、三叶在不同发育期的反射光谱及叶片的叶绿素、类胡萝卜素含量。结果表明,随发育期推迟,冠层反射率在可见光范围内降低,在近红外区域增高;冠层光谱的红边具有“双峰”现象,红边位置λred随发育期推迟呈“红移”现象,而红边幅值Dλred和红边面积Sred呈“红移”和“蓝移”现象;叶面积指数、地上生物量和鲜叶重与冠层λred、Dλred、Sred显著相关,叶片叶绿素和类胡萝卜素含量与其λred、Dλred、Sred也显著相关。关键词:玉米;高光谱反射率;红边参数;农学参数;相关分析;光谱测定中图分类号:S123;S513101文献标识码:A文章编号:1008-0457(2003)03-0189-06StudyonthehyperspectralandtheirrededgecharacteristicsofcornTANGYan2lin1,2,WANGXiu2zhen2,WANGRen2chao2(1.DepartmentofPhysics,SchoolofSciences,GuizhouUniversity,GuizhouGuiyang550025,China;2.InstituteofAgricultureRemoteSensing&InformationSystemApplication,ZhejiangUniversity,ZhejiangHangzhou310029,China)Abstract:Thehyperspectralreflectancesofthecanopy,thefirstandthethirdunfoldleavesfromthetopoftwovarietiesofcornaremeasuredbyaASDFieldSpecProFRTMinfieldandindoorindifferentstages.Theconcentrationsofchlorophyllandcarotenoidofleavescorrespondingtothespectraweredeterminedbybiochemicalmethod.Thecorrelationbetweenthepigmentconcentrations,leafareaindices,biomassabovegroundandfreshleafmassandtherededgeparametersofcornwereanalyzed.Thehyperspectralreflectanceisgraduallygettingsmallerinthevisibleregionandbiggerinthenearinfraredregionalongwithgrowth.Thereare“twopeaks”phenomenafortherededgeofcanopyspectraofcorn.Thereare“redshift”phenomenaforthepo2sitionofrededgeλred,theslopeofrededgeDλredandtheareaofrededgeSred,but“blueshift”forDλredandSredofthecanopyspectra.Theleafareaindices,biomassabovegroundandfreshleafmassareverysignificantlycorrelativetotherededgeparametersλred,DλredandSredofthecanopyspectra,andtheconcentrationsofchlorophyllandcarotenoidofleavesalsosignifi2cantlycorrelativetotheirrededgeparametersλred,DλredandSred.Thisprovesthattherededgeparametersλred,DλredandSredcanbequitelyusedtoestimatetheleafareaindices,biomassaboveground,freshleafmassandtheconcentrationsofchloro2phyllandcarotenoidofleavesforcorn.Keywords:corn;hyperspectralreflectance;rededgeparameter;agronomicparameter;regressionanalysis;spectrumdetermina2tion通过监测作物生育期内的光谱变化,研究作物的反射光谱与叶面积指数、地上生物量、鲜叶重、叶绿素和类胡萝卜素含量等农学参数之间的关系,可以为作物遥感长势监测和遥感估产提供依据[1]。由于植被和叶片反射光谱在可见光范围主要受植被色素(叶绿素和类胡萝卜素)和覆盖度的影响,在近红外区域则主要受冠层和叶片结构、生物量、蛋白质、纤维素等影响[2],因此,可以用作物冠层和叶片的反射光谱及其变量来估算其农学参数,特别是色素含量[3]。近年来,随着高光谱分辨率遥感的应用,使得遥感可以在光谱维上展开,能直接对地物进行微弱光谱差异的定量分析,在植被遥感研究与应用中表现出强大优势[4]。在定量遥感中,常采用微分技术来寻找关键波段如“红边”、“绿峰”等[5～8],利用玉米反射光谱数据来估测Ξ收稿日期:2002-11-26;修回日期:2002-12-23基金项目:国家自然科学基金(40271078)、国家“863”项目“地物波谱数据库”资助项目作者简介:唐延林(1964-),男,湖南祁阳人,贵州大学理学院物理系副教授,理学硕士,现为浙江大学农业遥感与信息技术应用研究所在职博士生,主要从事农业高光谱遥感研究。山地农业生物学报22(3):189～194,2003JournalofMountainAgricu...