不同空间配置套作大豆后期农学参数及光谱特征分析

本研究以玉米-大豆套作种植模式为研究对象,通过设置不同的大豆行距调整大豆与玉米的空间位置（大豆行距设置为30 cm和70 cm,即距离玉米行分别为60 cm和40 cm）,研究套作大豆后期农学参数变化及光谱响应特征。结果表明由于受玉米前期的荫蔽作用,距离玉米行越近,大豆冠层透光率越低,玉米收获后大豆花期（8月10日）生物量、株高、水分含量及叶绿素在不同处理条件下差异明显,到盛荚期（9月9日）和鼓粒期（10月6日）大豆迅速恢复生长,各农学参数存在差异,但不显著。通过大豆冠层反射率分析,绿峰区域（550nm左右）和近红外区域（760-1000nm）能够很好的解析大豆叶绿素和水分变化规律,叶绿素含量越高绿峰幅值越低,水分含量越高近红外区域反射率越高。     

基于MODIS/EVI时间序列数据分析冰冻灾害对植被绿叶始期的影响(英文)

In the field of global changes, the relationship between plant phenology and climate, which reflects the response of terrestrial ecosystem to global climate change, has become a key subject that is highly concerned. Using the moderate-resolution imaging spectroradiometer (MODIS)/enhanced vegetation index(EVI) collected every eight days during January- July from 2005 to 2008 and the corresponding remote sensing data as experimental materials, we constructed cloud-free images via the Harmonic analysis of time series (HANTS). The cloud-free images were then treated by dynamic threshold method for obtaining the vegetation phenology in green up period and its distribution pattern. And the distribution pattern between freezing disaster year and normal year were comparatively analyzed for revealing the effect of freezing disaster on vegetation phenology in experimental plot. The result showed that the treated EVI data performed well in monitoring the effect of freezing disaster on vegetation phenology, accurately reflecting the regions suffered from freezing disaster. This result suggests that processing of remote sensing data using HANTS method could well monitor the ecological characteristics of vegetation.     

土壤水分变化对草原植被群落及其光谱特征的影响

以锡林郭勒典型草原为研究区,于2008年5月-2009年5月,分别对不同水分条件下草地的光谱反射率、覆盖度和地上生物量进行测定,以研究草原植被群落及其光谱特征对土壤水分的响应.结果表明,水分波动对典型草原植被结构以及光谱特征具有明显的影响,其中水分充足(丰水年型)能够明显改善典型草原植被结构,增加牧草种类,提高牧草地上生物量,其植被光谱特征在旺盛生长期呈现出显著优势,4种典型植被指数较平水年型、歉水年型显著增加;枯黄期不同水分处理草地植被指数RVI之间呈显著差异(P＜0.05),其余植被指数之间差异不显著;返青期不同水分处理草地植被指数DVI之间呈显著差异(P＜0.05),其余植被指数之间差异不显著.     

利用辐射度模型模拟玉米冠层辐射分布

随着遥感研究的深入和计算机技术的提高,地面目标二向性反射分布函数（BRDF）的研究不断深入,计算机模拟模型因其对植被结构的细致描述并能更真实模拟光线与植被冠层之间的相互作用,受到越来越多的学者重视。本文以2000年在中国科学院栾城生态系统试验站测量的夏玉米为例,在对玉米三维结构进行实地测量的基础上,利用扩展的L系统对生长期的玉米进行建模,进而应用基于真实结构场景的辐射度模型(RGM)计算了玉米场景的二向性反射率因子（BRF）,对模拟结果与实测结果进行了分析与比较,结果显示两者之间具有较好的一致性。证明了辐射度模型用于植被冠层光辐射分布模拟是行之有效的,可以为波谱库提供可靠的多角度数据,并为进一步冠层辐射分布的研究工作奠定了基础。     

土壤含水率对近红外传感器标定模型的响应研究

为提高近红外传感器测量的准确度,进一步理解不同标定模型对土壤含水率测量精度的影响。利用土壤表面的近红外反射光强来预测土壤含水率,通过归一化处理将反射光强转化为相对吸收深度和相对反射率,采用2种标定方法,分别建立土壤含水率与相对吸收深度之间及土壤含水率与相对反射率之间的线性模型与非线性模型。选取我国东北地区的黑土进行标定,并用独立的试验数据对模型进行检验。结果表明,吸收深度法的线性和非线性模型的预测值和实测值符合度较好。反射率法的线性模型和非线性模型对土壤的含水率预测均方根误差(RMSE)分别为2.89%和2.95%,相对吸收深度法非线性模型的RMSE值明显大于其他3种模型,预测准确度最低。说明不同标定方法会影响土壤含水率的预测结果。4种模型的预测精度能够满足测量要求。     

基于 FY3B／MERSI水稻长势监测及其与 AQUA／MODIS数据对比分析

为利用中分辨率光谱成像仪FY3B/MERSI数据进行水稻种植面积信息提取及长势监测,首先对FY3B/MERSI与AQUA/MODIS单通道反射率进行对比分析;其次,通过目视解译和遥感监督分类方法提取了环鄱阳湖区双季早稻的空间分布;最后,基于面积识别结果,利用NDVI对环鄱阳湖区双季早稻长势进行监测。结果表明：（1） FY3B/MERSI与AQUA/MODIS水稻种植区红光和近红外通道反射率具有极显著相关性,且MERSI红光波段及近红外波段反射率都略小于对应MODIS反射率;（2）水稻的提取精度总体达到了92％,可以满足其生育期长势遥感监测的需求;（3） FY3B/MERSI和AQUA/MODIS计算的水稻区NDVI存在显著正相关,且二者测得的水稻长势均与实际苗情数据基本吻合,因此,由FY3B/MERSI遥感影像直接得到的水稻苗情分类基本可以满足业务化需要。     

基于高光谱技术的棉花冠层反射特征研究

研究目的:揭示棉花冠层高光谱特征,为建立棉花高光谱估算模型,促进高光谱技术在棉花长势监测和估产中应用提供依据.方法:结合棉花生长发育规律,对棉花各时期冠层进行高光谱反射率测定,基于棉花盛蕾期至吐絮后期7次采样的地面光谱数据,研究不同棉花品种、灌水量及氮素营养对棉花冠层光谱反射特性的影响.结果:在可见光区,适度缺氮(N1)条件下的冠层光谱反射率相对较高,而氮过量(N3)条件下的冠层光谱反射率相对较低;随着灌水量的增加,在近红外波段,其冠层光谱反射率呈上升趋势,在盛蕾期和盛花期不同灌水量处理的光谱反射率差异较明显;不同棉花品种冠层光谱反射率存在一定差异,在近红外波段新陆早13与新陆早10只在吐絮后期光谱反射率差异不明显,在前三个生育期差异较明显.     

干旱胁迫下油菜含水率的高光谱遥感估算研究

[目的]研究基于光谱分析技术进行油菜含水率定量分析的有效方法。[方法]采用区间分段逐步回归法提取特征波长,在此基础上,建立了油菜含水率的定量分析模型,对不同干旱胁迫下油菜样本的光谱数据进行分析。[结果]960、1 450、1 650 nm波段的光谱反射率与油菜含水率呈极显著相关。油菜含水率模型预测值与实测值的相关系数为0.87,模型的均方根误差（RMSE）为4.57。[结论]该方法能够准确地提取光谱特征,提高模型的预测精度。