[发明专利]一种基于高光谱遥感技术的小麦植株氮积累量监测方法

说明书

本发明公开了一种基于高光谱遥感技术的小麦植株氮积累量监测方法，具体包括以下步骤：(1)采集光谱数据；(2)测定小麦植株氮积累量；(3)构建新植被指数；(4)筛选出对小麦植株氮积累量相关性R²0.845的组合植被指数NDchl*DDN、MRER*DDI、NDRE*DDN、NDRE*DDI和NDRE*DVI，通过回归分析建立小麦植株氮积累量监测模型。本发明通过比较分析新构建植被指数与常规植被指数估算植株氮积累量的效果，以期确立小麦植株氮积累量的定量监测模型，从而为遥感技术无损监测小麦氮素营养状况提供技术支撑。

技术领域

本发明涉及……技术领域，更具体的说是涉及一种基于高光谱遥感技术的小麦植株氮积累量监测方法。

背景技术

氮素是作物生长发育所必需的关键元素，其含量的亏缺盈余会影响作物的产量和品质。生产中由于过度追求高产，在促进作物增产的同时，也因过度施用氮肥导致环境污染、肥效下降。所以，根据作物生长发育特点精准施肥已成为当前研究热点。传统的氮肥管理措施基于田间破坏性取样和实验室化验分析，虽然单点精度较高，但费时费力，普适性不强，难以实现作物大区域、多时段的作物养分精准管理。因此，如何实时、准确和快速监测作物氮素营养状况备受关注。

遥感技术以无损、快速获取大面积植被信息的优势成为监测作物生长状况的重要手段。基于冠层光谱反射率和作物生化参数及其两者之间的关系构建的植被指数成为当前预测和评价作物氮素营养状况和评价作物长势的的主要方式。研究表明，两波段植被指数NDSI、NDchl、RVI等与植株氮积累量、叶绿素和生物量密切相关，为了减弱两波段植被指数在生物量较高时的饱和现象，Chen等构建三波段红边指数(R720-R700)/(R700-R670)/(R720-R670+0.03)监测小麦和玉米的植株氮含量取得了较好的结果。Sims and Gamon在ND705的基础上引入了第三波段445nm，构成了新植被指数mND705，有效地提高了对色素含量监测的敏感性。Feng等提出(R759-1.8×R419)/(R742-1.8×R419)可以有效监测小麦植株氮积累量。三波段植被指数包含丰富的植被信息包，减少了冠层非光合物质对反射光谱的影响，结构也相对简单，常常被用来反演作物生理指标。

到目前为止，国内外学者基于多波段光谱特征构建了多种反应小麦氮素状况的光谱指数，然而，大部分指数是基于单一小麦品种或单一施肥水平进行构建，对品种、肥力水平和生育期等多因素相互作用的复杂性及其对光谱的影响考虑甚少，影响了模型在实际生产中的适应性。

因此，如何提供一种可以有效监测小麦植株氮积累量的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于高光谱遥感技术的小麦植株氮积累量监测方法，以解决现有技术中的不足。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于高光谱遥感技术的小麦植株氮积累量监测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)采集光谱数据；

(2)测定小麦植株氮积累量；

(3)构建新植被指数；

(4)筛选出对小麦植株氮积累量相关性R²0.845的组合植被指数NDchl*DDN、MRER*DDI、NDRE*DDN、NDRE*DDI和NDRE*DVI，通过回归分析建立小麦植株氮积累量监测模型。

本发明的有益效果在于：

1、比较几种常用的传植被指数在小麦不同生育时期对植株氮积累量监测的适用性和可靠性，筛选作物生长评价的适宜生育期；

2、基于传统的植被指数两两组合构建新的多波段植被指数；