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GPS基准站坐标分量时间序列的噪声特性分析 被引量：146
1
作者 黄立人 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2006年第2期31-33,38,共4页
用功率谱密度和谱指数估计的方法对中国大陆不同地理位置上的3个GPS基准站的站坐标分量的噪声时间序列特性进行了分析。结果表明,所有9个位置分量的噪声时间序列都具闪烁噪声加白噪声的特点,这与世界上其它地方的许多GPS连续站的分析结... 用功率谱密度和谱指数估计的方法对中国大陆不同地理位置上的3个GPS基准站的站坐标分量的噪声时间序列特性进行了分析。结果表明,所有9个位置分量的噪声时间序列都具闪烁噪声加白噪声的特点,这与世界上其它地方的许多GPS连续站的分析结果一致,可能说明这种噪声特征是GPS观测技术固有的。因此,在分析GPS观测得到的时间序列时,应当顾及这种噪声特性,适当地加权以得到比较切合实际的结果。详细介绍了分析的步骤和方法,对进一步的研究提出了建议。 展开更多
关键词 GPS时间序列 噪声 闪烁噪声 功率谱密度 谱指数
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小麦叶片氮素状况与光谱特性的相关性研究 被引量：101
2
作者 薛利红 曹卫星 +1 位作者 罗卫红 张宪 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期172-177,共6页
系统分析了不同时相下两个小麦 (Triticumaestivium)品种叶片含氮量及叶片氮积累量与冠层光谱反射特征的关系。结果表明 ,随施氮水平的增加 ,小麦冠层在可见光区的反射率逐渐降低 ,而近红外波段的反射率逐渐升高。小麦叶片氮素状况与比... 系统分析了不同时相下两个小麦 (Triticumaestivium)品种叶片含氮量及叶片氮积累量与冠层光谱反射特征的关系。结果表明 ,随施氮水平的增加 ,小麦冠层在可见光区的反射率逐渐降低 ,而近红外波段的反射率逐渐升高。小麦叶片氮素状况与比值指数或归一化指数显著相关 ,两个品种表现极为一致 ,可以用一个指数方程来拟合。分阶段建模并没有提高模型的精度 ,因此可以建立一个适用于整个生育时期的通用氮素诊断方程。叶片含氮量同光谱指数在整个生育期内的关系要优于叶片氮积累量的 ,其中 ,与叶片含氮量关系最佳的指数为红波段 (6 6 0nm)和蓝波段 (4 6 0nm)的组合 (R2 >0 .80 ) ;与叶片氮积累量关系最佳的光谱指数为中红外波段 (1 2 2 0nm)与红波段 (6 6 0nm)的组合 (R2 >0 .6 2 )。 展开更多
关键词 小麦 叶片 氮素 光谱特性 相关性 比值指数 归一化指数 回归模型 生育期
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基于光谱指数的植物叶片叶绿素含量的估算模型 被引量：96
3
作者 宫兆宁 赵雅莉 +2 位作者 赵文吉 林川 崔天翔 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第20期5736-5745,共10页
叶绿素是光合作用能力和植被发育阶段的指示器,是监测湿地植被生长健康状况的重要指标之一;高光谱遥感技术可以为植物叶绿素含量的定量化诊断提供简便有效、非破坏性的数据采集和处理方法。为保证被探测叶片面积相同,消除背景反射、叶... 叶绿素是光合作用能力和植被发育阶段的指示器,是监测湿地植被生长健康状况的重要指标之一;高光谱遥感技术可以为植物叶绿素含量的定量化诊断提供简便有效、非破坏性的数据采集和处理方法。为保证被探测叶片面积相同,消除背景反射、叶片表面弯曲造成的光谱波动及叶片内部变异造成的影响,研究采用Field Spec 3光谱仪加载手持叶夹式叶片光谱探测器,测定野鸭湖湿地典型植物的叶片高光谱反射率数据,同时通过分光光度计室内测定相应叶片的叶绿素含量。采用相关性及单变量线性拟合分析技术,建立二者的关系模型,包括叶绿素含量与"三边"参数的相关模型以及比值光谱指数(SR)模型和归一化差值光谱指数(ND)模型,并采用交叉检验中的3K-CV方法对估算模型进行模型精度检验。结果表明:植物叶片叶绿素含量与"三边"参数大多都呈极显著相关,相关系数最大达到0.867;计算光谱反射率组成的比值(SR)和归一化(ND)光谱指数与叶绿素含量的决定系数,总体相关性比较高,较好的波段组合均为550—700nm与700—1400nm以及550—700nm与1600—1900nm,与叶绿素含量相关性最好的指数分别是SR(565nm,740nm)和ND(565nm,735nm)。并通过选取相关性最佳的光谱特征参数,分别基于"三边"参数和ND模型指数构建了植物叶片叶绿素含量的估算模型。其中,基于红边位置(WP_r)光谱特征参数和ND(565nm,735nm)光谱指数建立的叶绿素含量估算模型,取得了较好的测试效果,检验拟合方程的决定系数(R2)都达到0.8以上,估算模型分别为y=0.113x-78.74,y=5.5762x+4.4828。通过3K-CV方法进行测试和检验,植物叶绿素含量估算模型均取得了较为理想的预测精度,预测精度的分别为93.9%及90.7%。高光谱遥感技术对植被进行微弱光谱差异的定量分析,在植被遥感研究与应用中表现出强大优势,为植物叶绿素含量诊断中的实际应用提 展开更多
关键词 叶绿素含量 高光谱模型 “三边”参数 光谱指数 北京野鸭湖湿地植物
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GPS连续观测站的噪声分析 被引量：76
4
作者 黄立人 符养 《地震学报》 CSCD 北大核心 2007年第2期197-202,共6页
分析了中国地壳运动观测网络在全国布设的27个GPS连续站开始运行以来至2005年11月的站坐标时间序列.在对数据进行清理的基础上,分析了各站坐标分量噪声的功率谱密度,计算了表征各分量的噪声特性的谱指数.谱指数显示,大部分站的各坐标分... 分析了中国地壳运动观测网络在全国布设的27个GPS连续站开始运行以来至2005年11月的站坐标时间序列.在对数据进行清理的基础上,分析了各站坐标分量噪声的功率谱密度,计算了表征各分量的噪声特性的谱指数.谱指数显示,大部分站的各坐标分量时间序列的噪声可以用白噪声+闪烁噪声的模型来描述,少部分则可用白噪声+闪烁噪声+随机漫步噪声的模型来描述.采用最大似然估计准则,定量估计了模型中的各噪声分量.结果表明,GPS站坐标时间序列中白噪声甚至不是噪声的主要成分.因此,仅顾及白噪声得到的测站运动参数的误差估计,实际上是过高的,或者说是过于乐观的.相应地,对这些运动参数作出解释时,如果不充分考虑这一因素,有可能会对读者产生误导. 展开更多
关键词 GPS连续站 时间序列 谱指数 噪声分量 最大似然估计
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利用冠层反射光谱和叶片SPAD值预测小麦籽粒蛋白质和淀粉的积累 被引量：64
5
作者 田永超 朱艳 +2 位作者 曹卫星 范雪梅 刘小军 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期808-813,共6页
研究了不同土壤水氮条件下小麦抽穗后叶片氮素状况和籽粒蛋白质及淀粉积累动态与叶片SPAD值、冠层光谱反射特征的关系。结果表明,小麦抽穗后叶片氮积累量与叶片SPAD值、冠层反射光谱分别呈显著的指数和线性相关;籽粒蛋白质积累量与叶片... 研究了不同土壤水氮条件下小麦抽穗后叶片氮素状况和籽粒蛋白质及淀粉积累动态与叶片SPAD值、冠层光谱反射特征的关系。结果表明,小麦抽穗后叶片氮积累量与叶片SPAD值、冠层反射光谱分别呈显著的指数和线性相关;籽粒蛋白质积累量与叶片氮积累量呈显著线性负相关,而成熟期籽粒蛋白质积累量与抽穗后叶片氮转运量呈线性正相关。叶片SPAD值与籽粒蛋白质和淀粉积累量均呈二次抛物线关系;比值指数R(1 500,610)和R(1 220,560)分别与籽粒蛋白质积累量和淀粉积累量呈显著负指数相关。因此,叶片SPAD值和比值指数可以用来预测单位土地面积上小麦籽粒生长过程中蛋白质和淀粉的积累动态。 展开更多
关键词 冠层反射光谱 叶片SPAD值 小麦 籽粒蛋白质 籽粒淀粉 积累 预测 比值指数
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基于高光谱的土壤全氮含量估测 被引量：56
6
作者 张娟娟 田永超 +3 位作者 姚霞 曹卫星 马新明 朱艳 《自然资源学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2011年第5期881-890,共10页
基于高光谱（350~2 500 nm）数据,研究了我国中、东部地区5种主要类型土壤全氮含量与高光谱反射率之间的定量关系,构建了基于偏最小二乘法（PLS）、BP神经网络（BPNN）和特征光谱指数的土壤全氮含量估算模型。结果表明,以500~900 nm、1 ... 基于高光谱（350~2 500 nm）数据,研究了我国中、东部地区5种主要类型土壤全氮含量与高光谱反射率之间的定量关系,构建了基于偏最小二乘法（PLS）、BP神经网络（BPNN）和特征光谱指数的土壤全氮含量估算模型。结果表明,以500~900 nm、1 350~1 490 nm区域波段反射率经Norris滤波平滑后的一阶导数光谱为基础,构建的基于PLS和BPNN的土壤全氮含量估算模型精度较高,建模决定系数分别为0.81和0.98;独立观测资料检验结果显示,模型预测决定系数分别为0.81和0.93,均方根误差RMSE为0.219 g.kg-1和0.149 g.kg-1,相对分析误差RPD为2.28和3.36,说明PLS和BPNN模型对土壤全氮含量具有较高的预测精度。在光谱指数的分析中,基于近红外872 nm和1 482 nm两个波段的差值光谱指数DI（NDR872,NDR1482）对土壤全氮含量最敏感,建模决定系数、预测决定系数、RMSE和RPD分别为0.66、0.53、0.31 g.kg-1和1.60。比较而言,三种方法估算土壤氮含量的精度顺序为BPNN模型〉PLS〉DI（NDR872,NDR1482）,基于PLS和BPNN两种方法建立的土壤全氮含量高光谱估测模型具有较高的精度,可以用来精确估算土壤全氮含量;基于两波段构建的DI（NDR872,NDR1482）预测效果低于前两者,但也可以用来粗略估测土壤中的全氮含量。 展开更多
关键词 土壤 全氮 高光谱 偏最小二乘法 BP神经网络 光谱指数
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小麦叶面积指数与冠层反射光谱的定量关系 被引量：47
7
作者 李映雪 朱艳 +2 位作者 戴廷波 田永超 曹卫星 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1443-1447,共5页
在分析不同氮素水平下小麦叶面积指数（I棚）和冠层光谱反射率随生育期变化模式的基础上，确立了LAI与冠层光谱反射率及光谱参数的相关关系，提出了小麦LAI的敏感光谱参数及预测方程．结果表明，小麦LAI和近红外短波段（760—1220nm）... 在分析不同氮素水平下小麦叶面积指数（I棚）和冠层光谱反射率随生育期变化模式的基础上，确立了LAI与冠层光谱反射率及光谱参数的相关关系，提出了小麦LAI的敏感光谱参数及预测方程．结果表明，小麦LAI和近红外短波段（760—1220nm）反射率都随施氮量的增加呈上升趋势，可见光波段反射率则相反；从拔节期到成熟期，LAI和近红外短波段反射率均表现为先上升后下降的趋势，而可见光波段（460—710nm）反射率随生育期的推进先降低后升高，以孕穗期反射率最低，近红外长波段区域（1480-1650nm）反射率的变化与可见光部分相同．LAI与可见光波段反射率呈负相关，与近红外短波段反射率呈极显著正相关，其中以810nm相关性最好．可以选择RVI（810，510）和DVI（810，560）作为反演小麦LAI的光谱参数．另外，在证明垂直植被指数PVI和转换型土壤调整指数TSAVI对LAI预测能力的同时，发现利用RVI（810，510）、DVI（810，560）和PVI3个植被指数共同推算小麦LAI的准确度更高． 展开更多
关键词 小麦 叶面积指数 冠层反射光谱 光谱指数 定量关系
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小麦冠层反射光谱与植株水分状况的关系 被引量：47
8
作者 田永超 朱艳 +1 位作者 曹卫星 戴廷波 《应用生态学报》 CAS CSCD 2004年第11期2072-2076,共5页
研究了不同土壤水、氮条件下小麦冠层光谱反射特征与叶片和植株水分状况的相关性 .结果表明 ,在小麦主要生育期 ,冠层叶片含水率与 4 6 0～ 5 10、6 10～ 6 80和 14 80～ 15 0 0nm波段范围内的光谱反射率有较高的相关性 ,植株含水率与 ... 研究了不同土壤水、氮条件下小麦冠层光谱反射特征与叶片和植株水分状况的相关性 .结果表明 ,在小麦主要生育期 ,冠层叶片含水率与 4 6 0～ 5 10、6 10～ 6 80和 14 80～ 15 0 0nm波段范围内的光谱反射率有较高的相关性 ,植株含水率与 810～ 870nm波段范围内的光谱反射率密切相关 .在整个生长期内 ,小麦冠层叶片含水率与 4 6 0～ 15 0 0nm波段范围内的光谱反射率均有良好相关性 ,植株含水率与 5 6 0～ 14 80nm波段范围内光谱反射率的相关性均达到极显著水平 .冠层叶片 (CL)、上层叶 (UL)和下层叶片(LL)含水率与光谱指数的相关程度为CL >LL >UL .冠层叶片和植株含水率与比值指 (R(6 10 ,5 6 0 ) )和光谱指数 (R (6 10 ,5 6 0 ) /ND (810 ,6 10 ) )呈极显著线性负相关 ,与归一化指数 ((R810 -R610 ) / (R810 +R610 ) )呈极显著线性正相关 .其中 ,用光谱指数 (R(6 10 ,5 6 0 ) /ND(810 ,6 10 ) )监测不同生育期小麦冠层叶片和植株含水率的效果最好 . 展开更多
关键词 小麦 叶层 叶片含水率 植株含水率 反射光谱 光谱指数
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基于光谱变换的高光谱指数土壤盐分反演模型优选 被引量：53
9
作者 张贤龙 张飞 +3 位作者 张海威 李哲 海清 陈丽华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期110-117,共8页
该文探索基于光谱变换建立光谱指数,进而建立土壤盐分反演模型的可行性。运用倒数、导数、对数等15种光谱变换对土壤含盐量进行反演,并利用原始光谱的波段反射率构造光谱指数对土壤盐分进行建模。在15种高光谱变换中,一阶微分R'和... 该文探索基于光谱变换建立光谱指数,进而建立土壤盐分反演模型的可行性。运用倒数、导数、对数等15种光谱变换对土壤含盐量进行反演,并利用原始光谱的波段反射率构造光谱指数对土壤盐分进行建模。在15种高光谱变换中,一阶微分R'和一阶对倒数(log1/R')变换下土壤盐分估算模型的精度较高。但总体而言,基于单一光谱变换和光谱指数的模型模拟精度均较低。采用光谱变换建立光谱指数,并进一步建立土壤盐分反演模型,结果表明,基于(log1/R')光谱变换构建归一化植被指数,然后建立的土壤盐分精度最高,经验证,其R2为0.89,均方根误差为3.34 g/kg,高于单一方法构建的模型,可为半干旱地区土壤盐分反演提供参考。 展开更多
关键词 土壤 盐分 遥感 光谱变换 光谱指数 反演
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小麦叶片氮积累量与冠层反射光谱指数的定量关系 被引量：45
10
作者 李映雪 朱艳 +3 位作者 田永超 姚霞 秦晓东 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期203-209,共7页
利用不同小麦品种在不同施氮水平下的3年田间试验数据,研究了小麦叶片氮积累量与冠层反射光谱间的定量关系。结果显示,不同试验中拔节后叶片氮积累量均随施氮水平呈上升趋势,同时冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异。对于低、... 利用不同小麦品种在不同施氮水平下的3年田间试验数据,研究了小麦叶片氮积累量与冠层反射光谱间的定量关系。结果显示,不同试验中拔节后叶片氮积累量均随施氮水平呈上升趋势,同时冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异。对于低、中、高蛋白质含量的品种类型,近红外区域若干相邻波段和可见光波段组成的比值植被指数与单位土地面积上叶片氮素积累量的相关关系均表现较好,因此可用760、810、870、950和1 100 nm反射率的平均值与660nm组成的比值植被指数对不同蛋白质类型小麦品种的叶片氮素积累量进行定量监测,但回归方程的斜率在不同类型品种之间存在显著差异。本研究确立的小麦叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系可用于不同的小麦品种、生育时期和施氮水平,为小麦氮素营养的监测诊断与精确施肥等提供理论依据和技术途径。 展开更多
关键词 小麦 叶片氮积累量 冠层反射光谱 光谱指数 定量关系
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水稻氮素营养水平与光谱特性的关系 被引量：37
11
作者 周启发 王人潮 《浙江大学学报（农业与生命科学版）》 CAS CSCD 1993年第S1期42-47,共6页
用土培方法培养出5个不同氮素营养水平的早稻,测定了不同生育期单张叶片的光谱曲线,对盆栽水稻群体进行了多光谱摄影及彩色红外摄影。对叶片氮素营养水平与光谱特性的关系进行了分析,结果表明:缺氮处理及正常氮水平处理的早稻单张叶片... 用土培方法培养出5个不同氮素营养水平的早稻,测定了不同生育期单张叶片的光谱曲线,对盆栽水稻群体进行了多光谱摄影及彩色红外摄影。对叶片氮素营养水平与光谱特性的关系进行了分析,结果表明:缺氮处理及正常氮水平处理的早稻单张叶片的光谱特征明显不同,运用适宜的光谱分类统计量,可以对早稻的氮素水平进行光谱分类,ND和RVI等植被指数与稻叶含氮量之间有良好的相关性。对影象进行目视解译及图象处理,发现用蓝、绿、红波段的多光谱影象解译早稻的氮素营养状态的效果不佳,而用彩色红外影象解译则效果较好。 展开更多
关键词 氮素营养 植被指数 光谱特征 多光谱影象 彩色红外影象
全文增补中
小麦叶片氮含量与冠层反射光谱指数的定量关系 被引量：39
12
作者 李映雪 朱艳 +3 位作者 田永超 姚霞 秦晓东 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期358-362,共5页
本文以3种蛋白质类型的小麦品种在不同施氮水平下的3年田间试验为基础,研究了小麦叶片氮含量与冠层反射光谱的定量关系。结果显示,不同试验中拔节后叶片氮含量均随施氮水平呈上升趋势,同时冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异... 本文以3种蛋白质类型的小麦品种在不同施氮水平下的3年田间试验为基础,研究了小麦叶片氮含量与冠层反射光谱的定量关系。结果显示,不同试验中拔节后叶片氮含量均随施氮水平呈上升趋势,同时冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异。对于低、中、高籽粒蛋白质含量的品种,叶片氮含量与冠层反射光谱的归一化植被指数NDVI(1 220,710)和红边位置均有密切的定量关系,决定系数在0.80左右。对于不同品质类型小麦品种,均可利用统一的回归方程描述其叶片氮含量随反射光谱参数的变化,对于低蛋白类型品种,采用单独的回归系数即可提高叶片氮含量估测的准确性。本研究确立的小麦叶片氮含量与冠层反射光谱的定量关系可用于不同的小麦品种、生育时期和施氮水平,为小麦氮素营养的监测诊断与精确施肥等提供理论依据和技术途径。 展开更多
关键词 小麦 叶片氮含量 冠层反射光谱 光谱指数 定量关系
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基于CARS算法的不同类型土壤有机质高光谱预测 被引量：48
13
作者 唐海涛 孟祥添 +6 位作者 苏循新 马涛 刘焕军 鲍依临 张美薇 张新乐 霍海志 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期105-113,F0004,共10页
不同土壤类型的理化性质和光谱性质存在差异,以往研究多以高光谱反射率或光谱吸收特征建立模型,输入变量类型结构单一,往往导致土壤有机质(Soil Organic Matter,SOM)预测模型的精度不高。为提高SOM高光谱预测模型精度,该研究以黑龙江省... 不同土壤类型的理化性质和光谱性质存在差异,以往研究多以高光谱反射率或光谱吸收特征建立模型,输入变量类型结构单一,往往导致土壤有机质(Soil Organic Matter,SOM)预测模型的精度不高。为提高SOM高光谱预测模型精度,该研究以黑龙江省海伦市为研究区,将不同类型土壤分别以竞争自适应重加权采样(Competitive Adaptive Reweighted Sampling,CARS)筛选的特征波段、数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据和光谱指数作为输入变量,结合随机森林(Random Forest,RF)算法建立SOM预测模型。结果表明:1)通过CARS算法筛选后,各土壤类型特征波段压缩至全波段数目的16%以下,在很大程度上降低土壤高光谱变量维度和计算复杂程度,从而提高了模型的预测能力,说明CARS算法在提取特征关键波段变量、优化模型结构方面起到重要作用;2)不同类型土壤的SOM预测精度存在差异,沼泽土的预测精度最高为0.768,性能与四分位间隔距离的比率(Ratio of Performance to InterQuartile distance,RPIQ)为3.568;黑土次之,草甸土的预测精度最低,仅0.674,RPIQ为1.848。3类土壤的RPIQ均达到1.8以上,模型具有较好的预测能力;3)局部回归预测精度最优,验证集的调整后决定系数为0.777,均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)为0.581%,模型验证RPIQ为2.689,模型稳定性高。该试验筛选的预测因子通过RF模型可实现SOM含量的快速预测,简化了传统复杂的程序,可为中尺度区域不同类型土壤的SOM预测提供依据,为输入量的选择提供参考。 展开更多
关键词 遥感 土壤 有机质 光谱指数 地形 特征波段筛选 随机森林
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高光谱植被指数与水稻叶面积指数的定量关系 被引量：40
14
作者 田永超 杨杰 +2 位作者 姚霞 朱艳 曹卫星 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1685-1690,共6页
基于不同水稻品种、施氮水平和不同生育期下的大田试验,确立了水稻叶面积指数(LAI)与冠层光谱特征参数的定量关系.结果表明:水稻叶面积指数与部分高光谱植被指数存在良好的相关性,其中原始光谱组成的2波段差值指数(DI)形式相关性最好,... 基于不同水稻品种、施氮水平和不同生育期下的大田试验,确立了水稻叶面积指数(LAI)与冠层光谱特征参数的定量关系.结果表明:水稻叶面积指数与部分高光谱植被指数存在良好的相关性,其中原始光谱组成的2波段差值指数(DI)形式相关性最好,其次为比值(RI)和归一化(NI)植被指数.相关最好的原始光谱植被指数是由近红外波段组成的差值指数DI(854,760),相关最好的一阶导数光谱植被指数是红光和近红外光组成的导数差值指数DI(D676,D778),但总体上导数光谱指数不如原始光谱指数与LAI关系密切.独立试验数据检验结果表明,以差值指数DI(854,760)为变量建立的水稻LAI监测模型具有较好的表现,可用于水稻LAI的估测. 展开更多
关键词 水稻 叶面积指数 光谱指数 一阶导数光谱指数
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基于高光谱的水稻叶片含水量监测研究 被引量：43
15
作者 刘小军 田永超 +2 位作者 姚霞 曹卫星 朱艳 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期435-442,共8页
【目的】建立快速、无损诊断水稻叶片含水量的估测模型,为水稻水分精确管理提供依据。【方法】基于2年不同土壤水分处理和水稻品种的池栽试验,于水稻主要生育时期同步测定顶部4张叶片的光谱反射率和含水量,系统分析350—2 500 nm波段范... 【目的】建立快速、无损诊断水稻叶片含水量的估测模型,为水稻水分精确管理提供依据。【方法】基于2年不同土壤水分处理和水稻品种的池栽试验,于水稻主要生育时期同步测定顶部4张叶片的光谱反射率和含水量,系统分析350—2 500 nm波段范围内任意两波段组合而成的比值(RSI)、归一化差值(NDSI)及差值(DSI)光谱指数,并分析其与叶片含水量的量化关系。【结果】不同土壤水分处理和叶位间,叶片反射光谱具有显著的时空变化特征,叶片含水量的敏感光谱波段主要位于近红外及短波红外区域;RSI(R1402,R2272)及NDSI(R1402,R2272)光谱指数与叶片含水量呈现良好的线性相关,线性拟合R2均达到0.80。基于独立试验资料对所建模型进行测试检验也显示,预测值和观察值的拟合R2也均达到0.86。【结论】RSI(R1402,R2272)、NDSI(R1402,R2272)均可用于水稻叶片含水量的定量监测。 展开更多
关键词 水稻 高光谱 植被指数 叶片含水量 监测模型
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基于实测光谱数据的太湖水华和水生高等植物识别 被引量：38
16
作者 李俊生 吴迪 +3 位作者 吴远峰 刘海霞 申茜 张浩 《湖泊科学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期215-222,共8页
水华和水生高等植物的识别对于内陆水质遥感监测至关重要,其分布状况既可以用于表征水生植物的分布状况,从而间接反映水质分布状况,又可以进一步利用非水华和水草的水体遥感数据进行水质参数反演.然而,常用的多光谱遥感数据很难精确识... 水华和水生高等植物的识别对于内陆水质遥感监测至关重要,其分布状况既可以用于表征水生植物的分布状况,从而间接反映水质分布状况,又可以进一步利用非水华和水草的水体遥感数据进行水质参数反演.然而,常用的多光谱遥感数据很难精确识别水华和水草,只有高光谱遥感数据才能够捕捉水华、水草和水体细致的光谱差异,从而对水华和水草进行精确识别.但是目前还缺乏基于高光谱遥感数据的水华和水草识别的系统性研究.以太湖为研究区,于2006年7月和10月开展了2次水面光谱测量实验,获取了水华、浮叶植物、沉水植物和水体的反射率光谱.在光谱分析的基础上,首先建立了4种光谱指数,进而利用这4种光谱指数建立了水华、浮叶植物、沉水植物和水体的判别公式,并利用2006年10月水面实验测量的光谱数据训练得到了判别公式中的阈值.通过2006年7月水面实验测量的光谱数据的检验,证明提出的判别公式能够很好的识别水华和水草,获得了较高的识别精度. 展开更多
关键词 水华 水草 高光谱遥感 识别 光谱指数
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利用高光谱植被指数估测苹果树冠层叶绿素含量 被引量：37
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作者 潘蓓 赵庚星 +3 位作者 朱西存 刘海腾 梁爽 田大德 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2203-2206,共4页
叶绿素含量是反映植物生长状况的重要参数。利用ASD FieldSpec 3光谱仪,测定春梢停止生长期苹果冠层高光谱反射率,对原始光谱进行微分变换,与苹果叶绿素含量进行相关分析确定敏感波段,通过分析敏感区域400～1 350nm范围内所有两波段组... 叶绿素含量是反映植物生长状况的重要参数。利用ASD FieldSpec 3光谱仪,测定春梢停止生长期苹果冠层高光谱反射率,对原始光谱进行微分变换,与苹果叶绿素含量进行相关分析确定敏感波段,通过分析敏感区域400～1 350nm范围内所有两波段组合的植被指数,选择最佳植被指数并建立苹果冠层叶绿素含量估测模型。结果表明:(1)苹果冠层叶绿素含量的敏感波段区域为400～1 350nm。(2)利用筛选得到的植被指数CCI(D794/D763)构建的估测模型能较好的估测苹果冠层叶绿素含量。(3)以CCI(D794/D763)指数为自变量的估测模型CCC=6.409+1.89R3+1.587R2-7.779R预测效果最佳。因此,利用高光谱技术能够较快速、精确的对苹果冠层叶绿素含量进行定量化反演,为苹果长势的遥感监测提供理论依据。 展开更多
关键词 苹果 冠层光谱 叶绿素含量 植被指数 估测模型
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利用无人机多光谱估算小麦叶面积指数和叶绿素含量 被引量：35
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作者 刘涛 张寰 +3 位作者 王志业 贺超 张全国 焦有宙 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期65-72,共8页
利用无人机遥感的方式进行农作物长势监测是目前精准农业、智慧农业发展的重要方向,为了探究无人机多光谱反演小麦叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)和叶绿素含量的模型估算潜力,该研究在3个飞行高度(30、60、120 m)采集多光谱影像,通过... 利用无人机遥感的方式进行农作物长势监测是目前精准农业、智慧农业发展的重要方向,为了探究无人机多光谱反演小麦叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)和叶绿素含量的模型估算潜力,该研究在3个飞行高度(30、60、120 m)采集多光谱影像,通过使用全波段差值光谱指数(Difference Spectral Index,DSI)、比值光谱指数(Ratio Spectral Index,RSI)、归一化光谱指数(Normalized Spectral Index,NDSI)和经验植被指数与地面实测数据进行相关性分析,获得不同高度下的光谱指数与LAI和叶绿素含量的关系模型及其决定系数,以决定系数为依据分别构建多元逐步回归、偏最小二乘回归和人工神经网络模型,分析不同飞行高度无人机多光谱反演小麦冠层LAI和叶绿素含量SPAD(Soil and Plant Analyzer Development)值的精度。结果表明:1)30 m高度下,绿-红比值光谱指数与小麦LAI的相关性最高,相关系数为0.84;60 m高度下,红-蓝比值光谱指数与小麦叶绿素含量的相关性最高,相关系数为0.68;2)在60 m高度下,经验植被指数与小麦LAI和叶绿素含量的相关性较好,最大相关系数分别为0.77和0.50;3)利用偏最小二乘回归反演小麦LAI的精度最高,决定系数为0.732,均方根误差为0.055;利用人工神经网络模型反演小麦叶绿素含量的精度最高,决定系数为0.804,均方根误差0.135。该研究成果可为基于无人机平台的高通量作物监测提供理论依据,并为筛选无人机多光谱波段实现作物长势参数快速估测提供应用参考。 展开更多
关键词 无人机 多光谱 光谱指数 小麦 叶面积指数 叶绿素含量
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水稻遥感估产模拟模式比较 被引量：27
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作者 唐延林 黄敬峰 +1 位作者 王人潮 王福民 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期166-171,共6页
通过大田小区试验,测定了2个品种、3个供氮水平处理的水稻抽穗后不同时期冠层的光谱反射率、叶面积指数及最后的理论产量和实际产量,模拟MSS、TM、SPOT、资源一号CCD相机、IKONOS、MODIS和高光谱的波段来构建光谱差值植被指数DVI、比值... 通过大田小区试验,测定了2个品种、3个供氮水平处理的水稻抽穗后不同时期冠层的光谱反射率、叶面积指数及最后的理论产量和实际产量,模拟MSS、TM、SPOT、资源一号CCD相机、IKONOS、MODIS和高光谱的波段来构建光谱差值植被指数DVI、比值植被指数RVI、差值归一化植被指数NDVI和绿度G,并模拟建立遥感估产模式。结果表明:单变量估产模式以差值植被指数DVI效果最好,蜡熟期估产效果要优于抽穗期和灌浆期;多时期复合估产模式估产效果要优于单一生育期;成熟期各种数据的DVI估产模式具有相近估产精度,达91%以上,其中MSS波段的估产精度最高。 展开更多
关键词 水稻 估产 光谱反射率 模式 植被指数
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利用数码相机和成像光谱仪估测棉花叶片叶绿素和氮素含量 被引量：29
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作者 王方永 王克如 +2 位作者 李少昆 陈兵 陈江鲁 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1981-1989,共9页
实时、无损监测棉花叶片的叶绿素和氮素含量对诊断棉花生理状况和氮肥精确管理具有重要意义。本研究基于MSI200成像光谱仪和数码相机2种可见光传感器,分析和比较了光谱和颜色参数与叶绿素、氮素浓度和SPAD读数的关系,并且确立了其定量... 实时、无损监测棉花叶片的叶绿素和氮素含量对诊断棉花生理状况和氮肥精确管理具有重要意义。本研究基于MSI200成像光谱仪和数码相机2种可见光传感器,分析和比较了光谱和颜色参数与叶绿素、氮素浓度和SPAD读数的关系,并且确立了其定量预测模型。结果表明,不同传感器对叶绿素和氮素最敏感的波段分别为R710和R;光谱指数与叶绿素、氮素浓度和SPAD读数的相关性比原始光谱好,而且以蓝光和红光波段组成的差值指数(DI和R-B)的预测能力最佳;DI所建棉花叶片Chla+b、Chla、Chlb、N和SPAD读数的预测模型的预测误差分别为0.0058、0.0050、0.0018和2.3002mgg-1和4.9736(分别为均值的18.39%、19.47%、30.33%、11.69%和8.45%),预测精度R2分别为0.7965、0.7582、0.6608、0.7019和0.7338;R-B所建模型的预测性比DI差,对Chla+b的预测精度最高(R2=0.7400),而预测Chlb的精度最低(R2=0.5653)。基于CIE1976L*a*b*颜色模型的颜色参数b*和HSI颜色模型的S是2种传感器与叶绿素、氮素浓度和叶色关系较好的颜色参数;b*对叶绿素、氮素浓度和SPAD读数的预测能力稍逊于DI,预测误差和精度都与DI的比较接近;而饱和度S值的预测RRMSE最大,整体预测精度小于0.62。因此,可以利用可见光成像传感器的光谱和颜色参数估测棉花叶片叶绿素和氮素含量。 展开更多
关键词 棉花叶片 光谱指数 颜色参数 叶绿素 氮素 SPAD读数
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