位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
水稻高光谱红边位置与叶层氮浓度的关系
  • ISSN号:0496-3490
  • 期刊名称:《作物学报》
  • 时间:0
  • 分类:S511[农业科学—作物学] TP391.41[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]南京农业大学/江苏省信息农业高技术研究重点实验室,江苏南京210095
  • 相关基金:本研究由国家自然科学基金项目(30571092和30671215),国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2006AA102202和2006AA102271),教育部高等学校博士学科重点专项科研基金项目(20070307035),国家科技支撑计划项目(2006BAD10A01和2008BADA4802)资助,教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-08-0797),江苏省创新学者攀登项目(BK20081479)资助.
中文摘要:

实时无损监测叶片氮素状况对水稻精确氮素管理具有重要意义。本研究基于多年不同施氮水平和不同水稻品种的田间试验观测资料,系统分析了水稻高光谱红边区域和位置特征与冠层叶片氮浓度的定量关系。结果表明,水稻冠层的红边区域光谱受施氮水平和品种影响较大,一阶导数光谱在红边区域出现“三峰”现象。经典的红边位置(660~750nm之间光谱反射率的一阶导数最大值)由于“三峰”特征现象而对水稻氮素浓度变化不够敏感,难以适用于水稻氮素状况的准确监测。基于倒高斯模型、线性内插法和线性外推法构造的红边位置随水稻氮浓度呈现连续变化模式,适用于水稻叶层氮浓度的定量监测;另外,基于695nm、700nm和705nm等3个波段的拉格朗日算法也可估测水稻叶层氮浓度。比较不同红边位置发现,改进型线性外推法较其他几种算法更能有效地监测水稻冠层叶片氮浓度。

英文摘要:

Real-time and non-destructive monitoring of crop nitrogen status is needed for precision management and dynamic regulation in rice fertilization. This research made a systematic analysis on the characteristics of the first-derivative reflectance spectra in red edge area, and the quantitative relationships between red edge position (REP) with different algorithms and canopy leaf nitrogen concentrations in the conditions of different nitrogen rates and rice varieties in different seasons of field-grown rice. The results showed that spectrum in red edge area was significantly affected by nitrogen levels and varietal types, and "three-peak" feature could be observed with the first derivative spectrum in this area. Traditional REP (the maximum value of the fist derivative spectra in 670-780 nm range) was not sensitive to canopy leaf nitrogen concentration because of the three-peak feature, but the REPs based on inverted Gaussian fitting, linear four-point interpolation, linear extrapolation and adjusted linear extrapolation generated continuous REP data, and could be used to estimate canopy leaf nitrogen concentration. Besides, REP from a three-point Lagrangian interpolation with three first-derivatives bands (695, 700, and 705 nm) also had a good relationship with canopy leaf nitrogen concentration. Comparison of these REPs based on different approaches indicated that the adjusted linear extrapolation method (755FD730+675FD700) / (FD730+FDT00) gave the best prediction of canopy leaf nitrogen concentration, with relative simple algorithm, and thus is a good REP parameter for monitoring canopy leaf nitrogen concentration in rice.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《作物学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国作物学会 中国农业科学院作物科学研究所
  • 主编:万建民
  • 地址:北京海淀区中关村南大街12号中国农业科学院
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zwxb301@caas.cn
  • 电话:010-82108548
  • 国际标准刊号:ISSN:0496-3490
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1809/S
  • 邮发代号:82-336
  • 获奖情况:
  • 2002年-第三届中国科协优秀科技期刊二等奖,2002-2009年-百种中国杰出学术期刊,2004年获“全国优秀期刊一等奖”,2005年获第三届国家期刊奖提名奖,2009年评为“2008年度中国精品科技期刊”,2009年被评为“新中国60年有影响力的期刊”,2011年获"第二届中国出版政府奖期刊奖提名奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49369