基于無(wú)人機(jī)高光譜數(shù)據(jù)的玉米葉面積指數(shù)估算

摘要：無(wú)人機(jī)高光譜遙感是低成本、高精度獲取精細(xì)尺度農(nóng)作物生物物理參數(shù)和生物化學(xué)參數(shù)的新型手段,以此快速反演葉面積指數(shù)(Leaf Area Index,LAI)對(duì)作物長(zhǎng)勢(shì)評(píng)價(jià)、產(chǎn)量預(yù)測(cè)具有重要意義。以山東禹城市玉米為研究對(duì)象,利用PROSAIL輻射傳輸模型模擬玉米冠層反射率獲取LAI特征響應(yīng)波段結(jié)合相關(guān)性定量分析獲取對(duì)LAI變化最為敏感的波段,并以此計(jì)算6種植被指數(shù)(Vegetation Index,VI),利用6種回歸模型分別對(duì)單一特征波段和VI進(jìn)行反演建模,以實(shí)測(cè)LAI評(píng)定模型精度。研究表明,光譜反射率中516、636、702、760和867 nm等波段對(duì)LAI變化最為敏感,以此建立的單一特征波段反演模型預(yù)測(cè)LAI精度R^2為0.44~0.58;RMSE為0.16~0.18,其中636 nm建立的模型(LAI=21.86exp(-29.47R636))相比其他反演模型預(yù)測(cè)精度較高(R^2=0.58,RMSE=0.16);6種植被指數(shù)與LAI高度相關(guān),相關(guān)性系數(shù)R2為0.85~0.86,以此建立的反演模型相比單一特征波段反演模型精度有所提高,R^2為0.66~0.72,RMSE為0.12~0.14;其中mNDVI構(gòu)建的LAI估算模型(LAI=exp(2.76~1.77/mNDVI))精度最高(R^2=0.72,RMSE=0.13)。無(wú)人機(jī)高光譜遙感是快速、無(wú)損監(jiān)測(cè)農(nóng)作物生長(zhǎng)信息的有效手段,為指導(dǎo)精細(xì)化尺度作物管理提供依據(jù)。