基于MODIS数据的双季稻实时监测研究

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1、摘要2007年4月至2008年10月，于江西省南昌县蒋巷镇设置了4个双季水稻观测样点，每8天对双季稻进行一次观测，记录水稻的干鲜重、株高、叶面积指数(LAI，leafareaindex)、稻田灌水深度的变化以及水稻管理措施等。分析了MODIS植被指数与实地采样数据之间的关系，建立了水稻实时监测模型和双季晚稻的单产估产模型。研究结果表明：(1)MODIS—EVI(增强型植被指数，EnhancedVegetationIndex)与LAI的相关性比NDVI(归一化植被指数，NormalizedDifferenceVegetationIndex)、LSWI

2、(地表水分指数，LandSurfaceWaterIndex)高，在水稻分蘖孕穗期和灌浆乳熟期与LAI有很强的相关关系，相关系数分别为O．90，0．89，拥有很强的稳定性和抗干扰能力，更适合研究区高温、高湿、高植被覆盖率的实际状况。(2)LSWI在抽穗扬花期与LAI的相关系数达到0．8以上，将MoDIS—EVI和LSWI相结合可以实现研究区双季稻从分蘖期到乳熟期的实施监测。晚稻分蘖孕穗期，叶片还不能完全覆盖稻田表面，LSWI受稻田灌水和叶片水分的双重影响；在晚稻分蘖孕穗完成后，LSWI与晚稻含水量的相关系数达到了O．85。(3)早稻生长期阎，各植被指

3、数与LAI吻合程度要低于晚稻生长期间。特别是2007年，早稻各植被指数受到较大干扰。原因是早稻生长期间，正值长江中下游地区连续的阴雨天气，地表反射光谱受到云雨干扰导致的，这说明MODIS不太适合研究区早稻的实时监测。(4)在地表生物量监测中，MODIS-EVI与研究区双季晚稻分蘖孕穗期、灌浆乳熟期水稻干重之间的相关系数分别为0．86和0．82；抽穗扬花期和蜡熟完熟期的植被指数与生物量之间没有明显的相关关系。(5)MODIS在分蘖孕穗期和灌浆乳熟阶段可以实现对双季晚稻产量的估测，对早稻产量的估测因为样本时间序列较短和2007年早稻倒伏的原因，结果尚不

4、明晰，还需要进一步验证研究。关键词：MODIS；EVI；LSWI；双季稻；水含量AbstractInthisexperimentation，wehadsetupfourriceobservationpointsinJiangxiangtown,NanchangCounty,JiangxiProvinceduring2007and2008．Observingthegrowthofdouble-croprice，everyeightdays，werecordeddryweight，wetweight，plantheight，leafareaindex(

5、LAD，thechangesinthedepthofpaddyfieldirrigationandmanagementmeasures．ThispaperanalysedtherelationshipoftheMODISvegetationindicesandfieldsamplingdata,establishedthemodelofreal-timemonitoringofficeandthelatericeproductionestimationmodel．Theresultsshowedmat，MODIS—EVI(EnhancedVeget

6、ationIndex)andLAIhaveastrongcorrelationatthericetilleringstageandmilkystagethanNDVI(NormalizedDifferenceVegetationIndex)，LSWI(LandSurfaceWaterIndex)，whichmoresuitableforresearchhot．LSWIhasastrongmonitoringcapacityforlatericewatercontentinthebeadingandmilkystage．Intilleringstag

7、ericeleavescannotcompletelycoverthesurfaceofpaddyfields．LSWIhadbeeneffectedbypaddyfieldsirrigationwaterandleaves．Afterthefilletingstage，LSWIhasastrongrelationshipwithricewatercontent．Intheearlyperiodofficegrowth，therelationshipbetweenvegetationindexandLAIislowerthanthelaterice

8、，especiallyin2007．ThisresultshowedthatMODISisnotsuitableformo