高光谱遥感森林叶面积指数估测研究现状

文中简要概述了叶面积指数和高光谱遥感的概念, 分析比较了高光谱遥感与传统的宽波段遥感估测森林叶面积指数的优势, 以及利用高光谱遥感数据估测森林叶面积指数的常用方法, 并对目前高光谱遥感估测森林叶面积指数存在的问题行了讨论。     

基于MODIS反演逐日LAI及SIMRIW模型的冷害对水稻单产的影响研究

该文旨在将遥感技术与水稻作物模型SIMRIW相结合,以黑龙江省五常市为例,研究冷害对水稻单产的影响。通过在水稻移栽期至成熟期选取的系列MODIS图像计算NDVI,进而反演水稻全生育期逐日LAI,结合SIMRIW模型计算水稻单产。计算结果表明2006年五常市水稻单产值为5411.74 kg/hm^2,为实际值的83%;而在4种用于LAI反演的统计模型中,抛物线模型精度最好;整体拟合法在逐日LAI计算中要优于分段拟合法。这说明应用MODIS能够准确反演并拟合逐日LAI,它可为冷害影响水稻单产的评价研究提供参考。     

两种植物冠层分析仪测量夏玉米LAI结果比较分析

植物冠层分析仪测量作物叶面积指数存在高估或低估现象,不同仪器的测量结果均与真实值存在差异,这种差异除了与仪器有关,还在不同的作物物候期表现出不同规律。本研究使用LAI-2000、Sunscan两种主流植物冠层分析仪测量夏玉米不同生育期LAI,并与LI-3000C叶面积仪实测结果比较。研究发现：当玉米LAI<1时,LAI-2000测量结果高于实际值,Sunscan测量结果与实际值无显著差异;12时,两种冠层分析仪测量结果均低于实际叶面积指数;不同LAI范围内,LAI-2000、Sunscan测量值与实际值的相关系数不同,最高可达0.9778和0.9637,通过建立测量值和实际值的经验关系模型,对仪器测量值进行校正可减少误差。     

Estimating chlorophyll content from hyperspectral vegetation indices: Modeling and validation

Leaf chlorophyll content, a good indicator of photosynthesis activity, mutations, stress and nutritional state, is of special significance to precision agriculture. Recent studies have demonstrated the feasibility of retrieval of chlorophyll content from hyperspectral vegetation indices composed by the reflectance of specific bands. In this paper, a set of vegetation indices belonged to three classes (normalized difference vegetation index (NDVI), modified simple ratio (MSR) index and the modified chlorophyll absorption ratio index (MCARI, TCARI) and the integrated forms (MCARI/OSAVI and TCARI/OSAVI)) were tested using the PROSPECT and SAIL models to explore their potentials in chlorophyll content estimation. Different bands combinations were also used to derive the modified vegetation indices. In the sensitivity study, four new formed indices (MSR[705,750], MCARI[705,750], TCARI/OSAVI[705,750] and MCARI/OSAVI[705,750]) were proved to have better linearity with chlorophyll content and resistant to leaf area index (LAI) variations by taking into account the effect of quick saturation at 670 nm with relatively low chlorophyll content. Validation study was also conducted at canopy scale using the ground truth data in the growth duration of winter wheat (chlorophyll content and reflectance data). The results showed that the integrated indices TCARI/OSAVI[705,750] and MCARI/OSAVI[705,750] are most appropriate for chlorophyll estimation with high correlation coefficients R² of 0.8808 and 0.9406, respectively, because more disturbances such as shadow, soil reflectance and nonphotosynthetic materials are taken into account. The high correlation between the vegetation indices obtained in the developmental stages of wheat and Hyperion data (R² of 0.6798 and 0.7618 for TCARI/OSAVI[705,750] and MCARI/OSAVI[705,750], respectively) indicated that these two integrated index can be used in practice to estimate the chlorophylls of different types of corns.     

栽培因子对花生生长发育及群体产量的影响

研究了影响花生产量的栽培因子———追肥、化控对花生生长发育和养分吸收、生理指标、株形性状和群体产量的影响。结果表明 :不同时期追肥对叶面积指数、蛋白质含量影响不同 ,并呈现出随着追肥期的推迟籽粒蛋白质含量下降的趋势 ;多效唑化控株高降低、叶片变小 ,籽粒产量有增有减。该试验中 ,花生最佳追肥时期为花后 10天 ,比对照增产 16.70 % ;多效唑最佳喷施时间为花后 3 0天 ,比对照增产 2 1.0 3 %。     

精准施药中叶面积指数探测研究

精准施药技术的研究以提高农药的利用率为目的,是精准施药的发展方向。果树叶面积指数能为精准施药提供重要参考依据,通过叶面积指数及生物量探测可以进行大面积果树的长势监测并计算其药量的需求,进而对作物进行指导性施药。为此,结合国内外研究现状阐述了各类叶面积指数探测技术和计算方法,分析了精准施药技术中靶标探测的方法及叶面积指数探测在精准施药中的应用,并对精准变量施药中叶面积指数探测方法进行了展望。     

基于机载LiDAR数据的玉米叶面积指数反演

以机载LiDAR离散点云数据为数据源,基于植被冠层孔隙率与叶面积指数的关系,提出一种反演大田玉米叶面积指数的方法。对反演LAI和实测LAI进行对比分析,结果表明:基于Axelsson改进的不规则三角格网加密方法可以将地面点和非地面点分开,结合高分辨率影像能够提取出玉米冠层点云;基于孔隙率反演LAI,尼尔逊参数的选择对结果影响很大,利用扫描天顶角模拟尼尔逊参数,LAI反演结果接近于真实情况。利用机载LiDAR点云数据能精确地反演大田玉米LAI,该研究方法适用于中等高度的农作物,可以扩展到甜菜、甘蔗等其他中等高度农作物。     

养分综合管理对马铃薯抗冻性的影响

内蒙古马铃薯生产中面临倒春寒和秋早霜的冻害威胁,特别是秋早霜如果较重将造成产量的大幅下降。因此,尽可能提高马铃薯抗冻性对内蒙古马铃薯产业发展具有重要意义。本文从养分综合管理的角度出发,研究了马铃薯叶片矿质元素含量以及叶面积指数与马铃薯抗霜冻性的关系。结果表明,马铃薯叶片中氮磷钾含量以及叶面积指数均与其抗霜冻性存在相关关系,其中,氮肥处理的叶面积指数变化与霜冻损害评分的相关性最为显著,相关系数达-0.948,该处理下叶面积指数变化对霜冻损害评分影响幅度达到1.6,同样为各处理中最高值。     

氮肥基追比对不同成熟型小麦叶片衰老及产量的影响

为了探索不同成熟型小麦品种实现高产的适宜氮肥基追比例,选用正常落黄型品种豫农416和早衰型品种西农979为试验材料,在总施氮量240 kg/hm2条件下,研究了不同氮肥基追比对两种成熟型小麦品种籽粒产量、旗叶SPAD值、叶面积指数及群体质量的影响。结果表明,同一施氮量下,氮肥基追比例对不同成熟型小麦籽粒产量及其产量构成因素的影响均达显著水平,不同品种成产因素及产量的最适氮肥基追比不同。此外,增加追氮比例可明显提高早衰品种西农979各生育时期叶面积指数及叶片SPAD值,有效延缓叶片衰老。本试验条件下,氮肥全部基施或全部追施的产量均较低,氮肥基追结合可以增加产量,正常落黄型品种豫农416获得最高产量的适宜氮肥基追比为5∶5,早衰型品种西农979实现最高产量的最适氮肥基追比为3∶7。     

氮肥运筹对寒地香稻绥粳4号产量及叶面积指数的影响

为促进寒地香型粳稻高产高效栽培,以寒地香稻品种绥粳4号为材料,探讨了氮肥运筹方式对其产量及LAI的影响。结果表明:随着前期施氮比例的增加,有效穗数会增加,但成穗率会先上升后下降。产量随着前期施氮量的增加而先上升后又明显下降;NA3处理(底肥40%,返青分蘖肥30%,穗肥20%,粒肥10%)产量最高达9 564.8kg·hm~(-2)。分蘖盛期、齐穗期、成熟期的LAI均以NA4处理(底肥60%,返青分蘖肥20%,穗肥20%),重申最大,各时期LAI均与产量呈先上升后下降的二次曲线关系,分蘖盛期最适LAI为1.16,齐穗期最适LAI为5.34,结实期最适LAI为4.51。NA3处理的氮肥运筹方式更适合寒地香型粳稻绥粳4号。