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题名典型滩涂植被米草和芦苇叶片高光谱特征分析
被引量：1
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作者
杜正朕
王琳
包云轩
周晓
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机构
南京信息工程大学气象灾害预报和评估协同创新中心/江苏省农业气象重点实验室
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出处
《中国农业气象》
CSCD
北大核心
2020年第6期393-402,共10页
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基金
国家自然科学基金(31601221)。
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文摘
芦苇(Phragmites australis)和互花米草(Spartina alterniflora)是中国东南沿海滩涂典型的植被类型。芦苇是本土植物,在沿海湿地发挥着重要的生态功能,而互花米草是外来入侵物种,近几十年来不断扩散,对当地生态系统和生物多样性构成严重威胁。利用遥感技术监测互花米草的时空动态已成为关注的热点,但它与芦苇在叶片形状、颜色等方面都具有很大相似性,传统的遥感信息难以区分。为了准确识别不同生长阶段的芦苇和互花米草,以江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区沿海滩涂内的芦苇和互花米草为研究对象,对它们的原始反射率光谱曲线、经连续统去除后的反射率光谱曲线和一阶导数光谱曲线进行了研究对比。结果表明:在可见光波段范围内,分析连续统去除后的光谱曲线可以有效区分夏季芦苇与米草,芦苇反射率显著低于米草(P<0.05),在350-1000nm波段范围内,原始光谱曲线更容易区分秋季芦苇与米草,芦苇反射率显著高于米草(P<0.05)。在350-540nm波段和近红外波段范围内,芦苇原始光谱曲线容易区分植被所处的不同生长阶段,其中夏季芦苇光谱反射率显著高于秋季(P<0.05),而在520-700nm波段范围内,连续统去除法更易区分两者,其中秋季芦苇光谱反射率显著高于夏季(P<0.05)。在350-1000nm整个波段范围内,分析米草原始光谱曲线可以直观区分植被所处的不同生长阶段,其中夏季米草光谱反射率显著高于秋季(P<0.05)。一阶导数光谱无法直接区分芦苇和米草,但根据其红边参数以及植被光谱特征参数的变化可以识别两者不同的生长阶段。
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关键词
芦苇
米草
高光谱遥感
光谱特征
连续统去除法
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Keywords
Phragmites australis
Spartina alterniflora
Hyperspectral remote sensing
Spectral signature
Continuum removal
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分类号
Q948
[生物学—植物学]
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题名稻纵卷叶螟为害水稻的冠层光谱特征及叶绿素含量估算
被引量：16
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作者
周晓
包云轩
王琳
杜正朕
唐倩
陈粲
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机构
南京信息工程大学气象灾害预报和评估协同创新中心
南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室
南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室
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出处
《中国农业气象》
CSCD
北大核心
2020年第3期173-186,共14页
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基金
国家自然科学基金项目(31601221,41975144)
江苏省重点研发计划(现代农业)(BE2019387)
中国博士后科学基金(2016M1884)。
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文摘
2017?2018年以南京农业大学农业气象与昆虫生态实验室培养的二龄稻纵卷叶螟幼虫为试验材料,在南京信息工程大学农业气象试验站水稻大田内,设置网罩控制下不同投虫量处理,以无虫量为对照,利用便携式波谱仪和SPAD-502叶绿素仪测定水稻全生育期冠层光谱反射率以及倒一叶叶绿素相对含量(Soil and Plant Analyzer Development,SPAD),分析不同初始虫量条件下、不同生育期水稻冠层的原始光谱、三边参数和SPAD值的变化规律。在此基础上,利用观测光谱中与SPAD值相关性较强的波段,计算基于光谱数据的植被指数和三边参数,并以这两类指数为自变量,建立水稻叶绿素相对含量的回归估算模型。结果表明:(1)稻纵卷叶螟为害下的水稻冠层光谱反射率与对照差异显著(P<0.05),其中可见光波段的反射率在分蘖?孕穗期低于对照,在扬花?成熟期高于对照;(2)在近红外波段,表现为虫害处理的反射率低于对照,且随着投虫量的增加反射率呈下降趋势,其中以300头·百株?1(4级)处理近红外波段的反射率最低;(3)随着投虫量的增加,红边位置发生明显“蓝移”。(4)SPAD值随投虫量的增加逐渐降低,4级处理最低;(5)归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、红边归一化植被指数(Red-Edge Normalized Difference Vegetation Index,NDVI705)以及红边位置与SPAD值的相关性较好;(6)利用观测光谱数据构建了SPAD单因子估算模型和多元逐步回归模型,其中以NDVI指数模型的估算效果最优,R2达到0.72,且高于其它估算模型,说明利用水稻冠层光谱参数,建立全生育期稻纵卷叶螟为害下水稻叶片叶绿素相对含量估算模型的方法是可行的,且具有快速、无损的特点,利于实现持续、动态和长期定位观测。
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关键词
稻纵卷叶螟
水稻冠层光谱
植被指数
叶绿素相对含量估算模型
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Keywords
Cnaphalocrocis medinalis Guenee
Canopy spectrum
Vegetation indices
Estimation models of SPAD
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分类号
S435.112.1
[农业科学—农业昆虫与害虫防治]
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