欢迎访问作物学报,今天是

作物学报 ›› 2008, Vol. 34 ›› Issue (10): 1812-1817.doi: 10.3724/SP.J.1006.2008.01812

• 耕作栽培·生理生化 • 上一篇    下一篇

基于成像光谱仪的冬小麦苗期冠层叶绿素密度监测

谭海珍1,2;李少昆1,2,*;王克如1,2;谢瑞芝2;高世菊2;明博1,2;于青2;赖军臣1,2;刘国庆1,2;汤秋香2   

  1. 1 新疆兵团绿洲生态农业重点开放实验室, 新疆石河子 832003; 2 中国农业科学院作物科学研究所 / 国家农作物基因资源与基因改良重大科学工程, 北京100081
  • 收稿日期:2008-02-26 修回日期:1900-01-01 出版日期:2008-10-12 网络出版日期:2008-10-12
  • 通讯作者: 李少昆

Monitoring Canopy Chlorophyll Density in Seedlings of Winter Wheat Using Imaging Spectrometer

TAN Hai-Zhen12,LI Shao-Kun12*,WANG Ke-Ru12,XIE Rui-Zhi2,GAO Shi-Ju2,MING Bo12,YU Qing2,LAI Jun-Chen12,LIU Guo-Qing12,TANG Qiu-Xiang2   

  1. 1 Key Laboratory of Oasis Ecology Agriculture of Xinjiang Construction Crops, Shihezi 832003, Xinjiang; 2 Institute of Crop Sciences / National Key Facility for Crop Gene Resources and Genetic Improvement, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
  • Received:2008-02-26 Revised:1900-01-01 Published:2008-10-12 Published online:2008-10-12
  • Contact: LI Shao-Kun

摘要: 利用自主研发的MSI200型成像光谱仪对冬小麦苗期叶绿素密度进行遥感监测, 并与ASD Fieldspc FR2500型非成像地物光谱仪测定数据相比。结果表明, 两种仪器所得R720、FD660、FD550、TCARI、GNDVI、PPR(550, 450)、NRI等光谱特征参量均与叶绿素密度显著相关, 拟合度较高, 说明MSI200型成像光谱仪测定的作物光谱数据是可靠的。对筛选出的模型进行检验, ASD Fieldspc FR2500模型的预测精度达86.61%~92.79%, MSI200达91.26%~95.54%, 其中PPR对叶绿素密度预测精度最高, RMSE分别为0.8391和0.0979。与传统非成像地物光谱仪相比, 成像光谱仪能够提取纯冠层光谱信息, 所得模型精度高、误差小, 筛选的植被指数和特征波段对于航天、航空遥感器的定标有重要意义。

关键词: 冬小麦, 苗期, 冠层, 叶绿素密度, MSI200型成像光谱仪, ASD Fieldspc FR2500型非成像地物光谱仪

Abstract: Imaging spectrometer is a new kind of remote sensing sensor, which receives images of ground objects and their spectrum components. It has great potentials in accurately quantitative analysis with remote sensing of high spatial and spectral resolutions. MSI200 is an imaging spectrometer manufactured by the authors. It was used in this study to monitor canopy chlorophyll density in winter wheat (Triticum aestivum L.) at seedling stage in comparison with ASD Fieldspc FR2500, a well-known non-imaging spectrometer. Correlation analysis showed that R720, FD660, FD550, TCARI, GNDVI, PPR (550, 450), and NRI obtained by the 2 spectrometers were both significantly correlated (P<0.01) with canopy chlorophyll density. This primarily indicated the reliability of MSI200. The precisions of predicted model on chlorophyll density were 91.26–95.54% and 86.61–92.79% for MSI200 and ASD Fieldspc FR2500, respectively. Among these parameters, PPR was the best one to monitor canopy chlorophyll density with root mean square error (RMSE) of 0.0979 and 0.8391 for MSI200 and ASD Fieldspc FR2500, respectively. Compared with the traditional non-imaging spectrometers, MSI200 predicted better the canopy chlorophyll density in wheat with smaller errors, and the selected wavelengths were important to spaceflight and airborne remote sense.

Key words: Winter wheat, Seedling, Canopy, Chlorophyll density, Imaging spectrometer MSI200, Non-imaging spectrometer ASD Fieldspc FR2500

[1] 徐田军, 张勇, 赵久然, 王荣焕, 吕天放, 刘月娥, 蔡万涛, 刘宏伟, 陈传永, 王元东. 宜机收籽粒玉米品种冠层结构、光合及灌浆脱水特性[J]. 作物学报, 2022, 48(6): 1526-1536.
[2] 郭星宇, 刘朋召, 王瑞, 王小利, 李军. 旱地冬小麦产量、氮肥利用率及土壤氮素平衡对降水年型与施氮量的响应[J]. 作物学报, 2022, 48(5): 1262-1272.
[3] 王泽, 周钦阳, 刘聪, 穆悦, 郭威, 丁艳锋, 二宫正士. 基于无人机和地面图像的田间水稻冠层参数估测与评价[J]. 作物学报, 2022, 48(5): 1248-1261.
[4] 胡亮亮, 王素华, 王丽侠, 程须珍, 陈红霖. 绿豆种质资源苗期耐盐性鉴定及耐盐种质筛选[J]. 作物学报, 2022, 48(2): 367-379.
[5] 王洋洋, 贺利, 任德超, 段剑钊, 胡新, 刘万代, 郭天财, 王永华, 冯伟. 基于主成分-聚类分析的不同水分冬小麦晚霜冻害评价[J]. 作物学报, 2022, 48(2): 448-462.
[6] 颜为, 李芳军, 徐东永, 杜明伟, 田晓莉, 李召虎. 行距与氮肥或甲哌鎓化控对棉花冠层结构、温度和相对湿度的影响[J]. 作物学报, 2021, 47(9): 1654-1665.
[7] 赵佳佳, 乔玲, 武棒棒, 葛川, 乔麟轶, 张树伟, 闫素仙, 郑兴卫, 郑军. 山西省小麦苗期根系性状及抗旱特性分析[J]. 作物学报, 2021, 47(4): 714-727.
[8] 柳燕兰, 郭贤仕, 张绪成, 马明生, 王宏康. 密度和施肥对旱地马铃薯干物质积累、产量和水肥利用的影响[J]. 作物学报, 2021, 47(2): 320-331.
[9] 张矞勋, 齐拓野, 孙源, 璩向宁, 曹媛, 吴梦瑶, 刘春虹, 王磊. 高分六号遥感影像植被特征及其在冬小麦苗期LAI反演中的应用[J]. 作物学报, 2021, 47(12): 2532-2540.
[10] 胡鑫慧, 谷淑波, 朱俊科, 王东. 分期施钾对不同质地土壤麦田冬小麦干物质积累和产量的影响[J]. 作物学报, 2021, 47(11): 2258-2267.
[11] 周宝元, 葛均筑, 孙雪芳, 韩玉玲, 马玮, 丁在松, 李从锋, 赵明. 黄淮海麦玉两熟区周年光温资源优化配置研究进展[J]. 作物学报, 2021, 47(10): 1843-1853.
[12] 雒文鹤, 师祖姣, 王旭敏, 李军, 王瑞. 节水减氮对土壤硝态氮分布和冬小麦水氮利用效率的影响[J]. 作物学报, 2020, 46(6): 924-936.
[13] 宝力格,陆平,史梦莎,许月,刘敏轩. 中国高粱地方种质芽期苗期耐盐性筛选及鉴定[J]. 作物学报, 2020, 46(5): 734-744.
[14] 马艳明, 冯智宇, 王威, 张胜军, 郭营, 倪中福, 刘杰. 新疆冬小麦品种农艺及产量性状遗传多样性分析[J]. 作物学报, 2020, 46(12): 1997-2007.
[15] 马艳明, 娄鸿耀, 陈朝燕, 肖菁, 徐麟, 倪中福, 刘杰. 新疆冬小麦地方品种与育成品种基于SNP芯片的遗传多样性分析[J]. 作物学报, 2020, 46(10): 1539-1556.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!