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以HJ-CCD影像为基础的冬小麦孕穗期关键苗情参数遥感定量反演
  • ISSN号:0578-1752
  • 期刊名称:《中国农业科学》
  • 时间:0
  • 分类:S152.7[农业科学—土壤学;农业科学—农业基础科学]
  • 作者机构:[1]扬州大学江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点/粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏扬州225009
  • 相关基金:国家自然科学基金(41271415); 江苏高校优势学科建设工程(PAPD)
中文摘要:

【目的】应用卫星遥感数据可以及时获取大田种植作物"面状"苗情信息,准确反映作物群体苗情状况及其趋势,服务于产量预报和实际生产。进一步深化冬小麦关键期苗情遥感反演机理与方法,为大田种植管理提供及时信息。【方法】结合2011—2013年定点观测试验,以环境减灾卫星HJ-CCD数据为遥感影像源,着重研究样本实验区孕穗期冬小麦关键苗情参数与籽粒品质参数和产量间及其与卫星遥感变量间的定量关系,进一步增强遥感反演的机理性和重演性,与地面实测结果一起建立模型共同分析,提高遥感反演的定量化水平和可信度;以相关性最高为原则,筛选反演孕穗期冬小麦叶面积指数、生物量、SPAD以及叶片含氮量的敏感卫星遥感变量,并以2013年数据为建模样本、2011年和2012年数据为验证样本,分别构建及评价基于HJ-CCD影像遥感变量孕穗期叶面积指数、生物量、SPAD和叶片含氮量监测模型。【结果】冬小麦处于孕穗期,植被衰减指数(PSRI)可作为反演冬小麦叶面积指数、SPAD和叶片含氮量的敏感遥感变量,比值植被指数(RVI)可作为反演冬小麦生物量的敏感遥感变量,所构建的遥感反演模型是可靠的,且精度较高,尤其利用PSRI反演叶片含氮量最可靠。模型的决定系数(R2)分别为0.651、0.585、0.630和0.675,均方根误差(RMSE)分别为1.344、4.62、0.618%和2 804.3kg·hm-2。以此为依据,为表征该研究的实际农学意义,对冬小麦不同等级的关键苗情参数进行遥感反演并制图分析,从而量化表达了冬小麦关键苗情参数区域空间分布,不仅有助于制定冬小麦田间补救措施和水肥资源调配方案,而且为农业政策的制订和粮食贸易提供决策依据。【结论】构建的冬小麦孕穗期关键苗情参数遥感反演模型是可行的,为大田生产提供了一种快速、便捷、费用低廉的大面积作物苗情参数提?

英文摘要:

【Objective】Application of satellite remote sensing data can timely get field planting crops ‘planar' growth information, accurately reflect the situation and trend of crop seedling condition, serve the yield forecast and actual production. The purpose of this research was to deepen the mechanism and methods of remote sensing inversion of winter wheat seedling condition in the key period, and this research will provide timely support information and technology for farm production management. 【Method】Based on experimental data obtained from 2011-2013 in the fixed-point observation experiment, and using HJ-CCD satellite images, the quantitative correlations between key seedling condition parameters of winter wheat at booting stage in sampling regions and the grain quality parameters, production, and remote sensing variables were emphatically analyzed. In order to further enhance the mechanism and reproducibility of remote sensing inversion models, which were built and analyzed with ground measuring results, the quantitative level and reliability of remote sensing inversion models were raised. Models for monitoring the leaf area index, biomass, SPAD value, and leaf nitrogen content of winter wheat at booting stage using remote sensing variables extracted from the HJ-CCD images were built and assessed, respectively. 【Result】It is possible to invert leaf area index, SPAD value and leaf nitrogen content of winter wheat at booting stage by plant senescence reflectance index(PSRI), and invert biomass by ratio vegetation index(RVI), respectively. The remote sensing inversion models of the leaf area index, SPAD value, leaf nitrogen content and biomass of winter wheat were credible, and higher precision was obtained with determination coefficient(R2) of 0.651, 0.585, 0.630 and 0.675, respectively, and with root mean square error(RMSE) of 1.344, 4.62, 0.618% and 2 804.3 kg·hm-2, respectively. It was especially reliable to inverse leaf nitrogen content by PSRI. According to the above results, t

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期刊信息
  • 《中国农业科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国农业部
  • 主办单位:中国农业科学院 中国农学会
  • 主编:万建民
  • 地址:北京中关村南大街12号中国农业科学院图书馆楼4101-4103室
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zgnykx@caas.cn
  • 电话:010-82109808 82106279
  • 国际标准刊号:ISSN:0578-1752
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1328/S
  • 邮发代号:2-138
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 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,英国动物学记录,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:85620