资源描述：
《水稻叶片叶绿素含量的光谱反演研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、遥感信息 理论研究 2005.6水稻叶片叶绿素含量的光谱反演研究陈君颖①,田庆久①,施润和②(①南京大学国际地球系统科学研究所,江苏南京210093;②中国科学院地理科学与资源研究所数据中心,北京100101)摘要:通过研究不同叶绿素含量的水稻叶片的光谱特性,发现叶绿素含量与光谱特性之间具有明显的相关性,并建立了水稻叶片叶绿素含量的光谱反演模式。研究表明,水稻叶片光谱反射率及其一阶导数的峰值参数与叶绿素含量之间具有很强的相关性,复相关系数均达到0.4以上,经多元线性回归分析显示回归显著
2、,线性相关密切,回归方程的复相关系数为0.63,可作为水稻叶片叶绿素含量反演的方法,并为大面积水稻冠层叶绿素含量遥感监测提供理论依据。关键词:水稻;叶绿素;光谱;反射率;遥感中图分类号:P237.9 文献标识码:A 文章编号:1000-3177(2005)82-0012-051 引 言南农4069常规粳稻,种植8个小区,2个重复,4个水平(高氮、中氮、无氮、低氮)。样本采集是将水稻连根拔起,立即放入清水中供养,以保鲜,本实验过程中共摘取了23个新鲜水
叶绿素含量往往是植物营养胁迫、光合作用能力和发展衰老各阶段的良好指示剂[1],作物叶片中叶绿素含量的多稻叶片
3、样本。2.2 光谱测量少,既表明了作物的生长状况,又是作物与外界发生物质能本实验的光谱测量是在南京大学国际地球系统科学研量交换的重要条件,因此,实时监测作物叶片中叶绿素含量究所进行的,采用PerkinElmer公司生产的Lambde900
的变化,就成为实现作物长势监测和产量估算的重要一环[2]。在精细农业中,叶绿素含量也有特别重要的意义,它UV/Vis/NIRspectrometer光谱仪,波长范围为190～2500nm,光谱分辨率为2nm。是光合作用的指示剂,与绿色植物的氮含量紧密相关,可作为测量植物对氮施用量反应的手段[3]。利用遥感方法检测2.3 叶绿素
4、含量的测量用SPAD-502叶绿素仪测量每个叶片的叶绿素含量,
叶绿素含量不仅可以大面积快速进行,而且具有无破坏性采每个叶片在不同的叶片位置测量叶绿素含量6～10次,然后
样、及时和信息转化方便的特点。但以往的研究多致力于建取其平均值作为每个叶片的叶绿素含量。SPAD-502叶绿
立叶绿素含量与宽波段遥感植被指数(仅具有少数几个光谱波段得到)的简单关系[4～5]。由于高光谱遥感具有光谱分辨[4～5]。由于高光谱遥感具有光谱分辨素仪是一种小巧的对植物无破坏性的叶绿素含量测定仪,它通过测定植物叶子在两个波长区的吸收率来确定叶子叶率高、波段连续性强的特点,能获得更多的
5、精细光谱信息,随着高光谱遥感的发展,为定量分析水稻叶片叶绿素含量与光绿素浓度的相对含量[6]。谱特征的关系提供了有力的工具。利用高光谱遥感技术研究光谱与叶绿素含量之间的关系,在农业中具有广阔的应用3 数据处理前景。由于植物中的叶绿素含量主要是在可见光谱段内对植本研究通过对不同叶绿素含量的水稻叶片的光谱反射物光谱特性起支配作用,所以本次研究实验我们选取的波长率及其一阶导数曲线特征值的测量和计算,进一步研究了水范围是400～1000nm。整个统计分析过程利用Excel、Ori-稻叶片光谱与其叶绿素含量之间的相关性,并提出一种用高gin和SPSS10软件进行。在分析水
6、稻叶片反射率与叶绿素光谱遥感数据反演水稻叶片叶绿素含量的方法,为大面积水含量的相关关系的同时,还计算了反射率的一阶导数,并分稻冠层叶绿素含量遥感监测提供理论依据。析了它与叶绿素含量的关系。最后对叶片光谱峰值参数进行多元线性回归分析,反演出叶绿素含量。2 数据获取4 结果分析2.1 样本采集本研究的实验地选择在南京农业大学实验田,于20044.1 水稻叶片光谱特征位置分布分析年9月采集新鲜的处于灌浆期的水稻叶片。选择的品种为图1显示的是水稻叶片的反射率光谱曲线,从图中可以收稿日期:2005-05-18 修订日期:2005-07-11基金项目:江苏省高技术研究项目
7、(BG2004321)作者简介:陈君颖(1983～),女,江西人,硕士,主要从事高光谱遥感及精细农业研究工作。 E-mail:cjy831025@163.com122005.6 理论研究 遥感信息看出:在400～500nm的蓝紫光波段与600～700nm的红光反演叶绿素含量打下基础。本实验将所采样本的绿峰位置、波段,由于叶绿素强烈吸收辐射能进行光合作用而形成两个红谷位置、近红外平台起始位置、蓝边位置、黄边位置和红边吸收谷,其中蓝紫谷为光谱在蓝紫波段的反射率最小值,红位置进行统计和分析得
8、到:谷为反射光谱在红光波
