研究論文
孫九林研究團(tuán)隊(duì)在Remote Sensing of Environment上最新發(fā)表的SCI文章
文章來(lái)源： | 發(fā)布時(shí)間：2010-08-30 | 【打印】 【關(guān)閉】
陳鵬飛與合作者最新發(fā)表的SCI文章New spectral indicator assessing the efficiency of crop nitrogen treatment in corn and wheat在期刊Remote Sensing of Environment上發(fā)表。
變量施肥是減少農(nóng)業(yè)化肥面源污染的重要技術(shù)手段之一。它的實(shí)施依賴(lài)于對(duì)作物氮素營(yíng)養(yǎng)狀況的準(zhǔn)確探測(cè)，以及施肥處方的恰當(dāng)定制。近年來(lái)，氮素營(yíng)養(yǎng)指數(shù)（Nitrogen Nutrition Index, NNI）被證明可用于準(zhǔn)確判定作物氮素營(yíng)養(yǎng)狀況，但它的計(jì)算需要田間取樣以及實(shí)驗(yàn)室分析獲得作物植株氮濃度和生物量信息，耗時(shí)、耗力，不利于在生產(chǎn)中應(yīng)用。遙感技術(shù)可用于反演多種作物生理、生化參數(shù)，如能用遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)NNI的即時(shí)估測(cè)，對(duì)優(yōu)化農(nóng)業(yè)氮肥管理將有重要意義。
本研究的目的是構(gòu)建新的診斷植株氮濃度的光譜指數(shù)，以實(shí)現(xiàn)NNI的遙感估測(cè)。為此，2005至2008年間，研究利用地面光譜儀ASD獲取了玉米和小麥不同生育期冠層反射光譜及對(duì)應(yīng)作物植株氮濃度、葉綠素等生理生化參數(shù)信息。其中，2006至2008年數(shù)據(jù)用于進(jìn)行光譜特征分析，構(gòu)建新光譜指數(shù)，并用于比較新光譜指數(shù)與已有光譜指數(shù)的在診斷植株氮濃度上的優(yōu)劣。2005年數(shù)據(jù)用于對(duì)最優(yōu)光譜指數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。此外，與地面取樣同步，2005年還獲取了一景航空高光譜影像(Compact Airborne Spectrographic Imager, CASI)，它也用于驗(yàn)證最優(yōu)光譜指數(shù)。研究中構(gòu)建了新的診斷植株氮濃度的光譜指數(shù)——雙峰冠層氮指數(shù)（Double-peak Canopy Nitrogen Index, DCNI）。與已有光譜指數(shù)相比，DCNI與植株氮濃度有最好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。基于小麥數(shù)據(jù)、玉米數(shù)據(jù)、小麥和玉米混合數(shù)據(jù)的決定系數(shù)分別為0.72，0.44和0.64。2005年數(shù)據(jù)驗(yàn)證結(jié)果表明：基于地面高光譜數(shù)據(jù)，利用DCNI預(yù)測(cè)的植株氮濃度與實(shí)際植株氮濃度間的預(yù)測(cè)決定系數(shù)為0.62，預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)誤為2.7 mg N g-1 d.m.；基于CASI航空高光譜影像，利用DCNI預(yù)測(cè)的植株氮濃度與實(shí)際植株氮濃度間的預(yù)測(cè)決定系數(shù)為0.51，預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)誤為3.1 mg N g-1 d.m.。以上結(jié)果表明，利用DCNI可實(shí)現(xiàn)作物植株氮濃度的準(zhǔn)確估測(cè)，結(jié)合預(yù)測(cè)生物量的光譜指數(shù)，將可能實(shí)現(xiàn)NNI的遙感探測(cè)。
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