高光谱遥感在农业研究中的应用

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高光谱遥感在农业研究中的应用


高光谱成像仪在可见光、近红外、短波红外及中红外波段获取近似连续的光谱波段,因此可以捕捉地物间细微的光谱差异。高光谱遥感波段宽度般小于10 nm,它可以将光谱波段在某一特定光谱域进行细分,从而获得波段的详细、连续的光谱信息。这些光谱信息可以很好地描述作物的“红边”特征,区分不同作物的生化组分、含量及其变化,从而实时、快速、准确地获取农田信息,成为精准农业发展中的一项重要工具,促进精准农业低耗、高效、优质与安全发展。

高光谱遥感技术的出现使实现精准农业成为可能,利用高光谱遥感图谱合一的优点,能够精准监测作物长势,特别是在作物长势评估、灾害监测和农业管理等方面,能准确地反映田间作物本身的光谱特征以及不同作物之间光谱差异,可以更加精准地获取一些农学信息 ,如作物含水量、叶绿素含量、叶面积指数等生态物理参数,从而方便地预测作物长势和产量。Casanova等通过植被指数反射模型计算的光合有效辐射可以精确预测水稻生育期的生物量。Takahashi等通过测定水稻冠层可见和近红外波段高光谱反射率来建立预测水稻干重的统计回归模型。

在我国,利用高光谱遥感技术对不同植被和作物进行识别和分类已经有了很大进展。 刘亮等利用高光谱遥感图像数据对农作物进行识别和分类。并对分类的结果进行验证,经统计分析证明分类精度可达95%以上。刘良云等采用OMIS图像对北京小汤山精细农业示范区进行地物分类,根据地物表面温度和归一化植被指数,采用最大似然法的分类方法和在NDVI-LST空间生成的6类典型地物标本,取得了较好的分类结果。