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《水稻_玉米的光谱数据与叶绿素的相关分析》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、第8卷1期应用基础与工程科学学报Vol.8,No.12000年3月JOURNALOFBASICSCIENCEANDENGINEERINGMarch2000X水稻、玉米的光谱数据与叶绿素的相关分析吴长山童庆禧郑兰芬刘伟东(中国科学院遥感研究所,北京100101)摘要探讨了水稻和玉米的多时相的叶片反射光谱数据、群体反射光谱数据与叶绿素含量、叶绿素密度的相关关系.通过对反射光谱数据进行导数光谱分析和“红边”位置分析,结果表明水稻和玉米的叶片反射光谱数据很好地反映了叶片叶绿素含量的信息,而它们的群体反射光谱数据与其叶片的叶绿素含量的相关性较小,但
2、却能很好地反映叶片叶绿素密度的信息.因此,可以利用群体植被的反射光谱数据进行植被叶片叶绿素密度的估计.关键词叶绿素含量叶绿素密度导数光谱相关分析植被的反射光谱特征主要由叶片中的叶肉细胞、叶绿素、水分含量和其它生物化学成分对光线的吸收和反射形成的.植被叶片中的叶绿素a、b和类胡萝卜素对可见光2近红外[1～3]的吸收对植被光谱在可见2近红外光谱波段的特征有较大影响.Horler等研究了植被XXX光谱与叶绿素浓度的关系,并提出了“红边”在反映植被叶绿素浓度中的作用.Hare等[4]和Miller提出可以将红边反射波形用倒高斯模型(IG)来定量描
3、述.而叶肉细胞的反射和多次散射对植被光谱在近红外波段的较高反射坪的形成起着主要作用.水分、木质素、[5,6]淀粉、蛋白质等的吸收在植被光谱中也有较好的体现.导数光谱分析能去除背景噪音[7,8]或不理想的信息影响.Wessman等使用森林光谱的一阶、二阶导数对树冠化学成分进行研究,并确定树冠化学成分与生物量以及导数光谱数据相关最密切的波段组合.童庆禧[9][10]等利用导数光谱分析方法对鄱阳湖湿地进行了生物量填图.浦瑞良、宫鹏等人利用导数光谱分析和相关分析方法研究针叶树种的识别、叶面积指数预测等.在本文中,为了去除背景噪音的影响,我们对导数
4、光谱与叶绿素的相关关系进行了分析.在遥感研究中,所获取的植被的光谱信息是植被群体的光谱信息,包括植被的叶、茎、花、果实,以及植被下垫面的土壤等的光谱特征的综合体.在植被群体光谱中起主要作用的是植被的叶片的光谱特性,而且对植被的识别、分类、植被长势监测和农作物估产等也主要依据植被叶片光谱特征.因此我们对水稻和玉米的群体光谱特征和叶片光谱特征进行了多时相光谱测量,同时,还进行了相应的叶片生物化学测量和大田农学参数测量.并通过导数光谱分析1999203205收稿,1999212203收修改稿X国家“九五”科技攻关计划“新型遥感技术的应用开发”资
5、助项目XHareEW.GeobotanicalremotesensingofsmalllocalizedswarpsandbogsinNorthernOntario.Proceedingsoftheinternationalsymposiumonremotesensing.ThirdThematicConference,RemoteSensingforExplorationGeology,16219,April1984,671～682XXHareEW.Studyofthevegetationredreflectanceedgeingeob
6、otanicalremotesensingineasterncanada.ProceedingsoftheNinthCanadianSymposiumonRemoteSensing,13217,August,1984,433～440©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net32应用基础与工程科学学报Vol.8和“红边”位置分析来寻找这种主要农作物的光谱特征与化学成分间的关系.1试验区及数据采集1.
7、1试验区试验区设在北京市朝阳区大屯乡大屯科技站试验田内,大屯乡是北京市主要水稻丰产区(116°24″E,40°00″N,海拔高度45m),该试验区属于华北北部的山前冲积平原区,为暖温带半湿润大陆性季风气候,土壤为中壤土,土质肥沃,有机质含量丰富,多年平均降水量为640mm,以地下水灌溉为主,大于10℃的活动积温为4630℃,主要农作物有水稻、夏玉米、冬小麦、大豆、棉花等.1.2光谱数据测量水稻和玉米的群体光谱测量采用便携式SE2590地物光谱仪(SpectronEngineering,Inc.,USA),该仪器具有256个光谱通道,光谱范
8、围为400～1100nm,光谱分辨率约为3nm,仪器视场角为15°,采用自动电子快门,以微型盒式磁带记录,通过RS232通讯接口输入外设计算机,再经过计算可以得到地物的光谱反射率.该仪器在40
