利用Landsat TM遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測冬小麥開花期主要長勢參數(shù).pdf

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1、第27卷第5期2242011年5月農(nóng)業(yè)工程學報ThnsactionsoftheCSAE、，01．27No．5May．2011利用LandsatTM遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測冬小麥開花期主要長勢參數(shù)譚昌偉1，王紀華2，趙春江2，王妍1，王君嬋1，童璐1，朱新開1，郭文善1※(1．揚州大學江蘇省作物遺傳生理重點實驗室／農(nóng)業(yè)部長江中下游作物生理生態(tài)與栽培重點開放實驗室，揚州225009；2．國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心，北京100097)摘要：為精準農(nóng)業(yè)技術(shù)體系中的小麥農(nóng)藝處方管理決策提供詳盡的全局性信息，該文以2007--2009年試驗實測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以LandsatTM影像為遙感數(shù)據(jù)源，

2、分析了試驗樣點開花期冬小麥主要長勢參數(shù)與品質(zhì)和產(chǎn)量間以及與衛(wèi)星遙感變量間的相關(guān)性，分別建立及評價了TM影像遙感變量監(jiān)測冬小麥開花期SPAD值、生物量、葉面積指數(shù)和葉片氮含量的模型。結(jié)果表明：冬小麥開花期，選用作物氮反射指數(shù)、‘近紅外波段反射率和歸一化植被指數(shù)這些遙感變量分別反演冬小麥SPAD值、生物量、葉面積指數(shù)和葉片氮含量是可行的；SPAD值、生物量、葉面積指數(shù)和葉片氮含量遙感監(jiān)測模型的精度較高，均方根誤差分別為3．12、216．5kg／hm2、0．269和0．162，以此為基礎(chǔ)，制作出具有實際農(nóng)學意義的冬小麥開花期不同等級SPAD值、生物量、葉面積指數(shù)和葉片氮含量遙感監(jiān)

3、測專題圖，實現(xiàn)了主要長勢參數(shù)空間分布量化表達。基于衛(wèi)星影像的農(nóng)田面狀信息獲取技術(shù)克服了點狀信息的不足，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理決策及時提供信息支持，使該研究技術(shù)更利于大面積應(yīng)用和推廣。關(guān)鍵詞：遙感，監(jiān)測模型，主要長勢參數(shù)估算，LandsatTM，冬小麥doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2011．05．040中圖分類號：S127文獻標志碼：A文章編號：1002—6819(2011)一05—0224-07譚昌偉，王紀華，趙春江，等．利用LandsatTM遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測冬小麥開花期主要長勢參數(shù)[J]．農(nóng)業(yè)工程學報，2011，27(5)：224--230．TanChan

4、gwei，WangJihua,zhaoChunjiang，eta1．MonitoringwheatmaingrowthparametersatanthesisstagebyLandsatTM[f1．TransactionsoftheCSAE，201l，27(5)：224--230．(inChinesewithEnglishabstrac00引言作物長勢直接關(guān)系到籽粒品質(zhì)和產(chǎn)量的形成，其主要參數(shù)有SPAD(soilplantanalysisdevelopment)值、生物量、葉面積指數(shù)(1eafareaindex，LAD和葉片氮含量(1eafnitrogencontent，L

5、NC)。作物長勢監(jiān)測是農(nóng)情遙感的霞要內(nèi)容，可及時了解作物的生長狀況，便于及時采‘取田間管理措施，從而保證作物正常生長。多年以來，國內(nèi)外許多學者利用不同遙感數(shù)據(jù)源和遙感方式對作物長勢進行了監(jiān)測，取得了一定進展‘1卅。Myneni等【7】對比分析了MODISL舢、地表實測LAI、ETM+LAI和IKONOSLAI，發(fā)現(xiàn)MODISLAI具有較高的精度；Privcttc等【8】對比分析了南非撒哈拉沙漠地區(qū)地表實測LAI和MODISLAI，認為MODISLAI算法能夠體現(xiàn)半干旱區(qū)森林的結(jié)構(gòu)和物候變化；Schneider等[91利用NOAA數(shù)據(jù)進行作物長勢監(jiān)測，效果較好。近年來，作物長

6、勢遙感監(jiān)測主要收稿日期：2010-08．15修訂日期：2011-02-23基金項目；國家自然科學基金(40801122)；江蘇高校優(yōu)勢學科建設(shè)工程資助項目；公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項經(jīng)費(200803037)作者簡介：譚昌偉(1980一)，男，講師，博士。研究方向為農(nóng)業(yè)遙感應(yīng)用研究。揚州江蘇省揚州市文匯東路48號揚州大學農(nóng)學院，225009。Email：tanwei010@126．com※通信作者：郭文善，教授，博士生導(dǎo)師。揚州江蘇省揚州市文匯東路48號揚州大學農(nóng)學院，225009。Email：guows@yzu．edu．6'11集中在對作物種植面積的提取方面[1m121，

7、所使用的數(shù)據(jù)源主要是NOAA．AVHRR、EOS．MODIS等u弘14】。盡管作物長勢遙感監(jiān)測現(xiàn)已有一套完整的體系，但技術(shù)上還有較大發(fā)展空間，主要是田間管理服務(wù)的監(jiān)測模型通用性差、機理性研究工作還不夠(141，對小麥而言，特別是在開花期豐要長勢參數(shù)方面研究較少，遙感監(jiān)測精度尚難滿足小麥生產(chǎn)需求，在長勢參數(shù)遙感監(jiān)測方面仍需要進一步研究，以提高遙感監(jiān)測的定量化水平。本研究利用LandsatTM遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測小麥開花期SPAD值、生物量、LAI以及LNC，綜合評價小麥開花期長勢狀況，利用衛(wèi)星遙感技術(shù)獲取區(qū)域性小麥開花期主要