冬小麦叶面积指数地面测量方法的比较.pdf

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1、第27卷第3期2202011年3月农业工程学报TransactionsofmeCSAE、，01．27No．3Mar．201l冬小麦叶面积指数地面测量方法的比较刘镕源1,2王纪华蜮，杨贵军1，黄文江1，李伟国1，常红1，李小文2(1．北京农业信息技术研究中心，北京100097：2．遥感科学国家重点实验室，北京师范大学地理学与遥感科学学院，北京100875)摘要：该研究以冬小麦为对象，对叶面积指数测量的几种方法(比叶萤法、照相法及SUNSCAN测量法)从测量难易程度、误差来源、适宜条件等方面做了比较分析与评价。研究表明比叶重法及照相法在整个生育

2、期间均可使用，而基于SUNSCAN的仪器测量法在冬小麦封垄前的测虽还需进一步研究。对SUNSCAN一天内不同时间测量的结果进行了比较，得出最适宜测量时问为13：00一15：00。照相法的测量精度最高，比叶重法次之，SUNSCAN测量需要根据作物生长特点做参数修正。针对SUNsCAN测量LAJ提出了一种对叶倾角分布参数进行修正的方法，对3种冬小麦株型品种3个不同生育期进行了参数修正。该研究有助于地面测量叶面积指数的方法选择，同时对提高SUNSCAN测量精度具有参考意义。关键词：叶面积指数，SUNSCAN，照相法，比叶重法，参数修正，冬小麦do

3、i：10．3969，j．issn．1002—6819．2011．03．042中图分类号：S127文献标志码：A文章编号：1002—6819(2011)-03—0220-05刘镕源，王纪华，杨贵军，等．冬小麦叶面积指数地面测量方法的比较[J]．农业工程学报，2011，27(3)：220--224．LiuRongyuan，WangJihua,YangGuijun，eta1．Comparisonofground-basedLUmeasuringmethodsonwinterwheat[J]．TransactionsoftheCSAE，2011，2

4、7(3)：220--224．(inChinesewithEnglishabstract)0引言叶面积指数(1eafareaindex，LAD作为进行植物群体和群落生长分析的重要参数和评价指标，在农业、林业及生态学等领域得到了广泛的应用。叶面积指数是指单位地表面积上方植物叶单面面积的总和【1】，因此它是叶覆盖的无量纲度量，受植物大小、年龄、株行距和其他因子的影响【2】。叶面积指数定量地描述了群体水平上叶子的生长与叶密度问的变化关系【3】，成为在植物光合作用、蒸腾作用和水分利用和构成生产力基础等方面进行群体和群落生长研究时必不可少的重要参数M】

5、。利用遥感技术估测农作物和森林生态系统的生长模型和能量水分交换等研究中，Lm一直是一个重要指标。通常检验遥感反演叶面积指数的精度常常通过地面实地测量的方式。地面测量叶面积指数的方法有很多种，大致分为两类——直接测最法和间接测量法【3】。直接测量法包括系数法和比叶重法等。直接测量法在叶子的采集和叶面积的测量过程中，具有一定的破坏性。间接测量法包括基于数字图像处理技术的照相法以及基于光学仪器进行L触测量的仪器测量法等，还有根据植物和其他覆收稿日期：2010．07．28修订日期：2011-01．17基金项目：国家重点基础研究发展计划(973计划)

6、项目(2007CB714401)；国家自然科学基金(40971197，41071276)：北京市自然科学基金(4102021)；中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室开放基金(2009KFJJ020)作者简介：刘镕源(1986一)，女，四川南充人。主要从事农业定量遥感。北京北京农业信息技术研究中心，100097。Email：liurongyuan@126．com．※通信作者：王纪华(1958一)，男。研究员，博士生导师。主要从事农业定量遥感。北京北京农业信息技术研究中心，100097。Emaihwaagjh@nercita．org．

7、cn盖物之间的反射光谱，利用多光谱或高光谱数据而建立光谱或植被指数与LAI的统计回归关系的模型方法等【5】。间接测量法通常具有比直接测量法更快、更大范围和自动化的特点。在地面验证遥感反演L舢精度时，通常采用其中一种或多种方式，但每种方法都有其自身特点所决定的测量误差，有其所适宜采用的天气、植被生育期等条件。不同的测量方法，得到的Lm有所差异，在对LAI精度敏感的研究中，需要对地面测量方法的误差进行分析。本文以北京小汤山试验基地内的冬小麦为研究对象，对地面测量的叶面积指数的几种常用方法：比叶重法、照相法及基于SUNSCAN的仪器测量法进行比较

8、，并对各自方法的误差及其适宜条件进行初步分析与讨论。1方法原理1．1比叶重法比叶莺法是利用单位叶面积与叶子干重的比值来获取叶面积指数的一种方法。它的具体做法是，选定有代表性的地块