以關(guān)中地區(qū)冬小麥為研究對(duì)象,無人機(jī)為平臺(tái)搭載的UHD185成像光譜儀獲得冬小麥農(nóng)田高光譜影像,并從中提取波段信息,以傳統(tǒng)光譜指數(shù)和新光譜指數(shù)為自變量構(gòu)建預(yù)測(cè)模型,比較模型精度并制作冬小麥葉片葉綠素含量分布圖。結(jié)果表明:各預(yù)測(cè)模型中以新光譜指數(shù)構(gòu)建的預(yù)測(cè)模型精度明顯高于傳統(tǒng)光譜指數(shù)模型,其中,SPAD-NDSI模型精度最高(R²=0.6308,RMSE=1.9766);通過反演葉片葉綠素分布圖并對(duì)填圖結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)可知,SPAD-NDSI模型填圖效果最佳(R²=0.7013,RMSE=1.4548),可以作為冬小麥葉片葉綠素含量無人機(jī)高光譜影像遙感反演估算的基本模型。

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圖1高光譜影像的處理流程

以抽穗期為例，將采集的72個(gè)樣本數(shù)據(jù)按葉綠素值進(jìn)行排序，采用分層抽樣的方法抽取48個(gè)樣本作為建模集，12個(gè)樣本作為驗(yàn)證集1，另外12個(gè)樣本作為驗(yàn)證集2。將建模集SPAD值與選取的各類光譜指數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，以相關(guān)性達(dá)到顯著水平的指數(shù)分別作為自變量構(gòu)建葉綠素相對(duì)含量的預(yù)測(cè)模型。采用....

圖2不同SPAD冬小麥葉片原始光譜與一階導(dǎo)數(shù)光譜

表2是對(duì)抽穗期冬小麥葉片葉綠素含量統(tǒng)計(jì)，共72組樣本數(shù)據(jù)，從表中可以看出，抽穗期冬小麥葉片葉綠素相對(duì)含量最大值為60.07，最小值為43.00，平均值為53.57。從圖2a中可以看出，不同葉綠素含量葉片反射率變化趨勢(shì)相似。在可見光范圍，葉片反射率在550nm處形成反射峰，反射率....

圖3冬小麥葉片葉綠素含量與新光譜指數(shù)相關(guān)性等勢(shì)圖

在ENVI5.3軟件中，使用SPAD-RSI模型、SPAD-DSI模型和SPAD-NDSI模型分別對(duì)高光譜影像進(jìn)行反演填圖，獲得研究區(qū)冬小麥葉片葉綠素值分布圖（圖4），在分布圖中選取未參與建模的驗(yàn)證集2的12個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行葉綠素值統(tǒng)計(jì)（表6）。從表中可以看出，各預(yù)測(cè)模型中，SPA....

圖4不同模型冬小麥葉片SPAD反演估測(cè)

圖3冬小麥葉片葉綠素含量與新光譜指數(shù)相關(guān)性等勢(shì)圖使用驗(yàn)證集2數(shù)據(jù)對(duì)填圖結(jié)果進(jìn)行精度檢驗(yàn)如圖5所示，從圖中可以看出，以SPAD-NDSI模型斜率最高，為0.6267，其次是SPAD-RSI模型和SPAD-DSI模型，斜率分別為0.4469和0.409;SPAD-NDSI模型的R2....

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