小麦氮素无损监测仪敏感波长的最佳波段宽度研究-农业机械学报.pdf

２０１１年 ２月 农 业 机 械 学 报 第 ４２卷 第 ２期 小麦氮素无损监测仪敏感波长的最佳波段宽度研究 姚　霞　刘小军　王　薇　倪　军　曹卫星　朱　艳 （南京农业大学江苏省信息农业高技术研究重点实验室，南京 ２１００９５） 　　【摘要】　为研究不同核心波长时波段宽度对小麦冠层叶片氮素营养监测精度的影响，以作物氮素营养无损监 测仪的最佳光谱指数 ＮＤＳＩ（Ｒ ，Ｒ ）和 ＲＳＩ（Ｒ ，Ｒ ）为例，分析核心波长的反射率、光谱指数及基于光谱指数 ８６０ ７２０ ９９０ ７２０ 的冠层叶片氮积累量监测模型随波段宽度的变化规律。结果显示，随波段宽度的增加，核心波长为７２０ｎｍ时反射 率快速上升，核心波长为 ８６０ｎｍ时反射率非常缓慢下降，核心波长为 ９９０ｎｍ时反射率缓慢上升；光谱指数 ＮＤＳＩ（Ｒ ，Ｒ ）和 ＲＳＩ（Ｒ ，Ｒ ）逐渐减小；监测模型的建模精度和预测精度均逐渐减小，误差逐渐增大。８６０ｎｍ ８６０ ７２０ ９９０ ７２０ 和７２０ｎｍ两个核心波长的适宜宽度分别小于９６ｎｍ和２８ｎｍ时，基于 ＮＤＳＩ（Ｒ ，Ｒ ）的监测模型的表现保持稳 ８６０ ７２０ 定；９９０ｎｍ和７２０ｎｍ两个核心波长的适宜宽度分别小于３ｎｍ和 １３ｎｍ时，基于 ＲＳＩ（Ｒ ，Ｒ ）的监测模型的表现 ９９０ ７２０ 持续保持稳定。 关键词：小麦　氮积累量　无损监测　敏感波长　波段宽度 中图分类号：Ｓ２３７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００１２９８（２０１１）０２０１６２０６ ＯｐｔｉｍａｌＢａｎｄｗｉｄｔｈｓｏｆＳｅｎｓｉｔｉｖｅＢａｎｄｓｆｏｒＰｏｒｔａｂｌｅＮｉｔｒｏｇｅｎ ＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｉｎＷｈｅａｔ ＹａｏＸｉａ　ＬｉｕＸｉａｏｊｕｎ　ＷａｎｇＷｅｉ　ＮｉＪｕｎ　ＣａｏＷｅｉｘｉｎｇ　ＺｈｕＹａｎ （ＪｉａｎｇｓｕＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＮａｎｊｉｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｃａｎｏｐｙｓｐｅｃｔｒａｌｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ，ｏｐｔｉｍｕｍｓｐｅｃｔｒａｌｉｎｄｉｃｅｓａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｍｏｄｅｌｓｆｏｒ ｌｅａｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ（ＬＮＡ）ｉｎｗｈｅａｔｔｏｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｉｎｂａｎｄｗｉｄｔｈｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆ ｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｅｂａｎｄｓｏｆ７２０ｎｍ，８６０ｎｍａｎｄ９９０ｎｍ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｂａｎｄｗｉｄｔｈ， ｔｈｅｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｓｈａｒｐｌｙａｔ７２０ｎｍａｎｄｓｌｏｗｌｙａｔ９９０ｎｍ，ｂｕｔｄｅｃｒｅａｓｅｄａｔ８６０ｎｍ．Ｔｈｅｖａｌｕｅｓ ｏｆＮＤＳＩ（Ｒ ，Ｒ ）ａｎｄＲＳＩ（Ｒ ，Ｒ ）ｄｅｃｒｅａｓｅｄｇｒａｄｕａｌｌｙ，ａｌｏｎｇｗｉｔｈｒｅｄｕｃｅｄａｃｃｕｒａｃｙｏｆ ８６０ ７２０ ９９０ ７２０ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｖａｌｉｄａｔｉｏｎｆｏｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｍｏｄｅｌｓ．ＴｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｍｏｄｅｌｓｂａｓｅｄｏｎＮＤＳＩ（Ｒ ，Ｒ ）