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我院作物精確管理團隊提出葉片葉綠素含量光譜監測統一模型

發布人: 發布日期: 2019-08-02 瀏覽次數:

近日,國家信息農業工程技術中心作物精確管理團隊在國際頂級遙感期刊《Remote Sensing of Environment》(2018年影響因子8.218)發表了題為“Assessment of unified models for estimating leaf chlorophyll content across directional-hemispherical reflectance and bidirectional reflectance spectra”的研究論文,報道了他們在構建作物葉綠素含量光譜監測統一模型方面的新進展。論文署名單位為南京農業大學,我校農學院博士生李棟為論文第一作者,曹衛星和程濤教授為共同通訊作者。這是繼2018年該團隊在《Remote Sensing ofEnvironment》發表作物生長參數光譜監測機理研究成果之后的又一重要進展。

葉綠素含量是反映作物光合能力與氮素營養狀況的重要指標。如何利用作物反射光譜準確無損監測葉片葉綠素含量(µg/cm2),一直是國際農情遙感監測領域的研究熱點。葉片反射光譜主要有積分球測量的方向半球反射率和葉片夾測量的二向性反射率兩類。前者在理論研究中應用較多,后者是近幾年發展起來的實用型高效測量方法。然而,兩類反射光譜到底存在何種差異,以及由此構建的葉綠素估算模型是否可相互移植,一直鮮有報道。該研究在解析兩類葉片光譜的特征差異及形成機理后,定量評估了葉片鏡面反射效應對葉片葉綠素含量監測的影響,首次系統解析了不同類型光譜指數對葉片鏡面反射的敏感性,明確了可以消除鏡面反射影響的光譜指數類型,從而提出了適用于不同類型反射光譜的葉綠素含量統一估算模型,應用統一模型的估算精度最高達到94%(估算誤差為3.5µg/cm2)。該研究為基于不同類型光譜的葉綠素監測提供了參考依據,對于作物葉片葉綠素含量的高通量智能化監測具有重要的應用價值。

該研究得到了國家重點研發計劃“糧食作物生長監測診斷與精確栽培技術”、國家自然科學基金、江蘇省現代作物生產協同創新中心、以及江蘇省高校優勢學科建設工程等項目的資助。

論文鏈接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425719302597

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425717305898


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