冬小麦叶面积指数的高光谱估算模型研究Hyperspectral estimation models for leaf area index of winter wheat
陈雪洋,蒙继华,朱建军,杜鑫
摘要(Abstract):
本文以山东禹城为研究区,利用地面实测光谱数据,探讨不同植被指数和红边参数建立高光谱模型反演冬小麦叶面积指数的精度。通过逐波段分析计算了4种植被指数(NDVI、RVI、SAVI、EVI),结合同步观测LAI数据,确定反演叶面积指数的最优波段;计算了5种常用的高光谱植被指数MCARI、MCARI2、OSAVI、MTVI2、MSAVI2,同时利用4种常用方法计算红边位置和红谷,与实测LAI进行回归分析,比较植被指数和红边参数模型对冬小麦LAI的估测精度。结果表明各因子与LAI均具有较高的相关性,整个研究区归一化植被指数具有最高的反演精度,确定了估算冬小麦LAI的最优模型,并使用独立的LAI观测数据对模型进行了验证。
关键词(KeyWords): 冬小麦;叶面积指数;植被指数;红边位置;模型
基金项目(Foundation): HJ-1卫星数据应用研究专题“HJ-1叶面积指数及光合有效辐射系数标准产品研究”(2009A01A1000),“植被指数标准产品”(2009A01A0900);; 重庆市科委科技项目(CSTC,2009CB2015)
作者(Author): 陈雪洋,蒙继华,朱建军,杜鑫
DOI: 10.16251/j.cnki.1009-2307.2012.05.032
参考文献(References):
- [1]Chen J M,Cihlar J.Retrieving leaf area index of borealconifer forests using Landsat TM images[J].RemoteSensing of Environment,1996,55:153-162.
- [2]Moran M S,Maas S J,Pinter PJ.Combining remote sens-ing and modeling for estimating surface evaporation andbiomass production[J].Remote Sensing Review,1995,12.
- [3]Bouman B A M.Linking physical remote sensing modelswith crop growth simulation models,applied for sugar beet[J].International Journal of Remote Sensing,1992,13.
- [4]黄敬峰,王渊,等.油菜红边特征及其叶面积指数的高光谱估算模型[J].农业工程学报,2006,22(8).
- [5]Suits G H.The calculation of the directional reflectance ofa vegetation canopy[J].Remote Sensing of Environment,1972,(2):117-125.
- [6]蒙继华,吴炳方,李强子.全国农作物叶面积指数遥感估算方法,农业工程学报[J].2007,23(2):160-167.
- [7]姚云军,秦其明,张自力,李百寿.高光谱数据在农业遥感中的应用研究进展[J].农业工程学报.2008,24(7).
- [8]宫鹏,史培军,浦瑞良.对地观测技术与地球系统科学[M].北京:科学出版社,1996.
- [9]Gong P,Pu R,Miller J R.Coniferous forest leaf area in-dex estimation along the Oregon transect using compactairborne spectrographic imager data[J].PhotogrammetricEngineering&Remote Sensing,1995,61(9):1107-1117.
- [10]Daughtry C S T,Walthall C L,Kim M S,et al.Estimatingcorn leaf chlorophyll concentration from leaf and canopyreflectance[J].Remote Sensing of Environment,2000,74.
- [11]Haboudanea D,Millera J R,Pattey E,et al.Hyperspectralvegetation indices and novel algorithms for predictinggreen LAI of crop canopies modeling and validation in thecontext of precision agriculture[J].Remote Sensing ofEnvironment,2004,90:337-352.
- [12]Rondeaux G,Steven M,Baret F.Optimization of soil-ad-justed vegetation indices[J].Remote Sensing of Environ-ment,1996,55:95-107.
- [13]Qi J,Chehbouni A,Huete A R,et al.Modified soil adjus-ted vegetation index[J].Remote Sensing of Environment,1994,48(2):119-126.
- [14]王秀珍,黄敬峰,李云梅,等.水稻叶面积指数的高光谱遥感估算模型[J].遥感学报,2004,8(1):81-88.
- [15]Patel N K,Patnaik C,Dutta S,et al.Study of crop growthparameters using airborne imaging spectrometer[J].Inter-national Journal of Remote Sensing,2001,22:2401-2411.
- [16]蒋焕煜,应义斌,谢丽娟.光谱分析技术在作物生长信息检测中的应用研究进展[J].光谱学与光谱分析,2008,28(6):1300-1304.
- [17]黄文江,王纪华,刘良云,等.冬小麦红边参数变化规律及其营养诊断[J].遥感技术与应用,2003,18(4).
- [18]薛利红,杨林章.采用不同红边位置提取技术估测蔬菜叶绿素含量的比较研究[J].农业工程学报,2008,24(9):165-169.
- [19]Cho M A Skidmore A K.A new technique for extractingthe red edge position from hyperspectral data:The linearextrapolation method[J].Remote Sensing of Environ-ment,2006,101:181-193.
- [20]陈拉,黄敬峰,王秀珍.不同传感器的模拟植被指数对水稻叶面积指数的估测精度和敏感性分析[J].遥感学报,2008,12(1):143-151.
- [21]浦瑞良,宫鹏.高光谱遥感及其应用[M].北京:高等教育出版社,2000.