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冬小麦不同生育时期叶面积指数反演方法
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:光谱学与光谱分析
  • 时间:2013
  • 页码:2546-2552
  • 分类:TP7[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]中国科学院遥感与数字地球研究所,数字地球重点实验室,北京100094, [2]南京信息工程大学应用气象学院,江苏南京210044
  • 相关基金:中国科学院百人计划项目; 国家自然科学基金项目(41271412,41071276)资助
  • 相关项目:作物养分空间维和时间维扩展遥感监测研究
中文摘要:

针对当前作物叶面积指数遥感反演过程中,在不同生育时期采用相同的植被指数进行反演存在叶面积指数反演精度较低的问题。以冬小麦为研究对象,选取了对冬小麦覆盖度响应程度不同的六种宽带和四种窄带共10种植被指数,分析比较了在冬小麦整个生育期选用当前广泛使用的归一化植被指数(NDVI)反演冬小麦的LAI和在冬小麦不同生长阶段选用不同的植被指数反演冬小麦LAI的结果差异。在冬小麦整个生育期内使用NDVI反演小麦LAI得到的LAI反演值和真实值之间的R^2=0.558 5,RMSE=0.320 9。改进的比值植被指数(mSR)适合于反演冬小麦生长前期(拔节期之前)的LAI,得到的LAI反演值和真实值之间的相关系数r=0.728 7,均方根误差RMSE=0.297 1;比值植被指数(SR)适于反演冬小麦生长中期(拔节到抽穗前),得到的LAI反演值和真实值之间的R^2=0.654 6,RMSE=0.306 1;NDVI适于反演冬小麦生长后期(抽穗到成熟期)的LAI,得到的LAI反演值和真实值之间的R^2=0.679 4,均方根误差RMSE=0.316 4。研究表明:在冬小麦的不同生育时期,根据地表作物覆盖度的变化和反射率的变化,选择不同的植被指数建立冬小麦LAI的反演模型获得的反演精度均高于在冬小麦整个生育期使用NDVI获得的反演结果。说明在冬小麦的不同生育时期选择不同的植被指数构建LAI的分段反演模型可以改善冬小麦LAI的反演精度。

英文摘要:

Being orientated to the low prescion of crop leaf area index(LAI)inversion using the same spectral vegetation index during different crop growth stages,the present paper analyzed the precision of LAI inversion by employing NDVI(normalized difference vegetation index).Ten vegetation indices were chosen including six broad-band vegetation indices and four narrowband vegetation indices responding to vegetation cover to inverse LAI in different growth stages.Several conclusions were drawn according to the analysis.The determinant coefficient(R^2)and root mean square error(RMSE)between LAI inversion value and true value were 0.558 5and 0.320 9respectively during the whole growth duraton.The mSR(modified simple ratio index)index was appropriate to inverse of LAI during earlier growth stages(before jointing stage)in winter wheat.The R^2 and RMSE between LAI inversion value and true value were 0.728 7and 0.297 1respectively.The SR(simple ratio index)index was suitable enough to inverse of LAI during medium growth stages(from joingting stagess to heading stagess).The R^2 and RMSE between LAI inversion value and true value were 0.654 6and 0.306 1respectively.The NDVI(normalized difference vegetation index) index was proven to be fine to inverse LAI during later growth stages(from heading stage to ripening stage).The R^2 and RMSE between LAI inversion value and true value were 0.679 4and 0.316 4respectively.Therefore it was indicated that the results of LAI inversion was much better inverse of winter wheat LAI choosing different vegetation indices during differen growth stages for winter wheat according to the change of vegetation cover and canopy reflectance than merely with NDVI to inverse LAI in the whole growth stages.It was concluded that the precision of LAI inversion was significantly improved with segmented models based on different vegetation indices.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
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  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
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