基于光譜反射特征的草莓葉片含水率模型1)

李珺　宋文龍

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040)

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基于光譜反射特征的草莓葉片含水率模型1)

李珺宋文龍

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040)

以草莓為試材，通過對冠層葉片含水率與不同波段組成的水分指數(shù)(WI)和歸一化植被指數(shù)(ND，V，I)進行線性、指數(shù)、對數(shù)、冪函數(shù)以及多項式回歸分析，研究了干旱(DT)、輕度干旱(MDT)、適量(AWT)及溢水(OWT)4種不同水分處理方式下草莓光譜反射特征與葉片水分狀況之間的關(guān)系。研究結(jié)果顯示：在不同生長時期下冠層葉片含水率的敏感波段分別為540、660、930、1 630、2 990、3 300 nm。草莓冠層葉片含水率與水分指數(shù)和歸一化植被指數(shù)呈顯著相關(guān)，決定系數(shù)分別達到0.834 3、0.874 7。并建立了預(yù)測草莓葉片含水率的預(yù)測模型，利用精度檢驗證明了預(yù)測模型的穩(wěn)定性和敏感性。

草莓；葉片含水率；反射光譜；光譜指數(shù)；回歸模型

We studied the relationship between canopy reflectance characteristics and leaf water status of strawberry by regression analysis under different water levels. The water contents of canopy leaf had a significant correlation with the spectral reflectance bands of 540, 660, 930, 1 630, 2 990, and 3 300 nm at different growth stages. The water contents of canopy leaf had a best correlation with the ratio water index WI and the normalized difference vegetation index NDVI, whose coefficient of determination were 0.834 3 and 0.874 7, respectively. The best prediction models to estimate leaf water content were set up, and the model was stable and sensitive to predict leaf water content by the precision test.

植株水分狀況評價是評估干旱脅迫、節(jié)水灌溉、預(yù)測野火和檢測植被一般生理狀態(tài)的重要參數(shù)。實驗室采用便攜式光譜輻射儀分析估測植株水分狀態(tài)，存在測試時間長及植株損傷性大等缺陷。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，利用空中和衛(wèi)星多光譜和超光譜傳感器估測植株水分狀態(tài)，能夠有效地解決現(xiàn)場無損采樣并能夠提供連續(xù)的大面積空間覆蓋[1]，這已成為遙感領(lǐng)域近年來的研究熱點[2-3]。目前，通過可見光、近紅外及短波紅外光譜數(shù)據(jù)獲取葉片含水率已經(jīng)被廣泛采用。Saleem[3]從中波紅外區(qū)域中測試了3個窄波段指數(shù)來獲取葉片含水率。結(jié)果表明，中波紅外光譜數(shù)據(jù)中包含可以用來準確估測葉片含水率的充足信息，特別是2.588～2.650、3.814～3.900、4.220～4.272、5.150～5.268 μm波段的光譜反射率與葉片含水率具有很強的相關(guān)性?！?br>