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基于反射光谱指数的锐齿栎叶片色素含量估算
被引量:
6
1
作者
刘畅
孙鹏森
刘世荣
《林业科学研究》
CSCD
北大核心
2017年第1期88-98,共11页
[目的]探讨锐齿栎叶片色素含量和光谱反射率之间的关系,确定无损、快速估算锐齿栎叶片色素含量的敏感反射光谱波段和光谱指数。[方法]在2个样地进行了2年的野外观测试验,于生长季内同步测定了锐齿栎叶片的光谱反射率和不同光合色素含量...
[目的]探讨锐齿栎叶片色素含量和光谱反射率之间的关系,确定无损、快速估算锐齿栎叶片色素含量的敏感反射光谱波段和光谱指数。[方法]在2个样地进行了2年的野外观测试验,于生长季内同步测定了锐齿栎叶片的光谱反射率和不同光合色素含量,分析了350 2 500 nm范围内光谱反射率和敏感光谱指数与叶片色素含量及比率之间的定量关系。[结果]锐齿栎叶片的光谱反射率随叶片色素含量呈明显的规律性变化,与Chl a、Chl b、Chl和Car的含量在可见光的绿光黄光及红边区域表现为显著或极显著的负相关性,与Car/Chl表现为极显著的正相关性;在近红外和短波红外区域,光谱反射率与色素的相关性不及可见光区。本文构建的色素敏感光谱指数ND(705,350)、ND(800,705)、m ND(800,705)和m PRI可以准确地估算锐齿栎叶片的Chl a、Chl b、Chl含量和Car/Chl比率。独立的试验数据检验表明估算值和实测值的拟合关系较好。[结论]ND(705,350)、ND(800,705)、mND(800,705)和mPRI可有效地估算锐齿栎叶片的色素含量及比率。
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关键词
叶绿素
类胡萝卜素
高
光谱
锐齿栎
反射光谱指数
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职称材料
雷竹冠层叶片反射光谱特征及其对叶片水分变化的响应
被引量:
7
2
作者
张玮
王鑫梅
+3 位作者
潘庆梅
谢锦忠
张劲松
孟平
《林业科学研究》
CSCD
北大核心
2019年第3期73-79,共7页
[目的]研究雷竹冠层叶片反射光谱特征及其水分敏感波段,筛选与叶片水分指标相关性较高的光谱指数,为雷竹叶片水分的非破坏性估算提供参考。[方法]以重要笋用竹种雷竹为研究对象,通过自然失水法研究叶片反射光谱对叶片水分变化的响应特征...
[目的]研究雷竹冠层叶片反射光谱特征及其水分敏感波段,筛选与叶片水分指标相关性较高的光谱指数,为雷竹叶片水分的非破坏性估算提供参考。[方法]以重要笋用竹种雷竹为研究对象,通过自然失水法研究叶片反射光谱对叶片水分变化的响应特征,以常用反射光谱指数对叶片水分指标进行相关性检验,对不同反射光谱指数与叶片相对含水量进行了回归方程拟合。[结果]雷竹叶片含水量与其光谱反射率在近红外区呈负相关关系;光谱反射率敏感性分析表明,在1400~1600、1800~2000nm波段附近,光谱反射率对叶片水分变化较其他波段敏感;不同光谱指数与叶片水分指标的相关性分析及回归方程拟合结果表明,在所选光谱指数中水分胁迫指数MSI(R820/R1600)、比值指数SRI(R1300/R1450)与叶片相对含水量的拟合效果较好。[结论]雷竹叶片水分含量与其光谱反射率在近红外区,尤其1400~1600、1800~2000nm波段附近呈负相关关系,水分胁迫指数MSI(R820/R1600)、比值指数SRI(R1300/R1450)对雷竹叶片相对含水量的估算精度较其它光谱指数更高。
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关键词
雷竹
冠层叶片
水分
反射光谱指数
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职称材料
融合SIF和反射光谱的小麦条锈病遥感监测
被引量:
9
3
作者
段维纳
竞霞
+2 位作者
刘良云
张腾
张丽华
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期859-865,共7页
日光诱导叶绿素荧光(SIF)能够敏感反映作物病害胁迫信息,然而冠层几何结构等因素严重影响了SIF对植被光合功能变化及其受胁迫状况的捕捉能力。为此,将能够敏感反映作物群体生物量的归一化差值植被指数(NDVI)和MERIS陆地叶绿素指数(MTCI)...
日光诱导叶绿素荧光(SIF)能够敏感反映作物病害胁迫信息,然而冠层几何结构等因素严重影响了SIF对植被光合功能变化及其受胁迫状况的捕捉能力。为此,将能够敏感反映作物群体生物量的归一化差值植被指数(NDVI)和MERIS陆地叶绿素指数(MTCI)与SIF_(P)相融合(SIF_(P)-NDVI,SIF_(P)-MTCI,SIF_(P)-NDVI*MTCI),对比分析融合前后SIF对小麦条锈病的遥感监测精度。结果表明:(1)融合反射率光谱指数的SIF_(P)-NDVI,SIF_(P)-MTCI和SIF_(P)-NDVI*MTCI较融合前的SIF_(P)与病情指数(DI)相关性均有不同程度的提高,其中O 2-B波段提高最为明显,分别提高了23.48%,33.61%和36.49%,O 2-A波段提高量最小,分别提高了2.39%,2.14%和1.51%;(2)以SIF_(P)-NDVI和SIF_(P)-MTCI为自变量,基于随机森林回归(RFR)算法构建的小麦条锈病遥感监测模型预测DI值和实测DI值间的R^(2)较SIF_(P)分别平均提高了1.15%和4.02%,RMSE分别平均降低了2.7%和14.41%;(3)综合利用NDVI和MTCI处理后的SIF_(P)-NDVI*MTCI为自变量构建的小麦条锈病遥感监测模型精度最优,其预测DI值和实测DI值间的R^(2)较SIF_(P)平均提高了5.74%,RMSE平均降低了22.52%。研究结果对提高小麦条锈病遥感监测精度具有重要意义,同时亦对其他作物的病害监测具有一定的参考价值。
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关键词
小麦条锈病
日光诱导叶绿素荧光
融合
反射
率
光谱
指数
随机森林回归
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职称材料
基于高光谱成像技术的菊花花色表型和色素成分分析
被引量:
12
4
作者
伏静
戴思兰
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第8期88-98,共11页
为无损、高效测定菊花花色表型和色素成分及含量,以菊花160个品种为研究材料,用紫外分光光度法测定舌状花的色素种类和含量;用高光谱成像技术对菊花不同品种头状花序上不同花轮位置上舌状花不同部位的高光谱反射值进行测定;对高光谱反...
为无损、高效测定菊花花色表型和色素成分及含量,以菊花160个品种为研究材料,用紫外分光光度法测定舌状花的色素种类和含量;用高光谱成像技术对菊花不同品种头状花序上不同花轮位置上舌状花不同部位的高光谱反射值进行测定;对高光谱反射指数与舌状花色素含量实测值间的相关性进行分析。结果表明:1)菊花头状花序中轮的舌状花正面的中部或偏后部获得的高光谱测定数据稳定。2)菊花相同色系品种具有相似的高光谱特征曲线,不同色系品种高光谱特征曲线存在差异。3)高光谱反射指数RRed/RGreen、ARI、m ARI、m CRI、TCARI与菊花舌状花色素含量之间有较好的相关性,并利用80个品种分别建立了色素成分及含量监测模型。4)利用另外80个菊花品种进行验证发现,以RRed/RGreen、ARI和m ARI建立的花青素含量监测模型、m CRI建立的类胡萝卜素含量监测模型和TCARI建立的叶绿素含量监测模型精度较高,可以无损、快速地测定菊花舌状花色素成分和含量。本研究为观赏植物花色表型分析和色素成分及含量的测定提供了一种新的思路和方法。
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关键词
菊花
花色表型
色素含量
高
光谱
反射
指数
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职称材料
4种乔木幼树的光合性状对氮添加的响应
5
作者
张翼
叶尔江·拜克吐尔汉
+1 位作者
王宣璎
程艳霞
《森林与环境学报》
CSCD
北大核心
2023年第5期457-464,共8页
为探讨不同氮添加水平对4种乔木树种光合性状的影响以及不同树种间的差异,以红松、胡桃楸、水曲柳和黄檗的幼树为试验材料,在吉林省舒兰市开原林场开展氮添加试验。设置无氮(0 kg·hm^(-2)·a^(-1))、低氮(50 kg·hm^(-2)...
为探讨不同氮添加水平对4种乔木树种光合性状的影响以及不同树种间的差异,以红松、胡桃楸、水曲柳和黄檗的幼树为试验材料,在吉林省舒兰市开原林场开展氮添加试验。设置无氮(0 kg·hm^(-2)·a^(-1))、低氮(50 kg·hm^(-2)·a^(-1))和高氮(100 kg·hm^(-2)·a^(-1))3种水平的氮处理,测定了4种树种的光合参数、气孔行为参数和光谱反射指数,并进行多重比较,分析不同树种间光合能力的差异以及在不同氮处理下光合生理的变化。结果表明,在无氮处理下,红松和黄檗的净光合速率显著高于胡桃楸和水曲柳(P<0.05),表现出一定的相对竞争优势。氮处理抑制了红松的光合能力,高氮处理下胡桃楸和水曲柳的相对叶绿素含量(SPAD值)、气孔导度和蒸腾速率显著提高(P<0.05)。此外,氮处理下胡桃楸和黄檗的光化学反射指数显著降低(P<0.05),表明氮处理促进了植物光保护机制的触发。4种树种中,黄檗为强阳性树种,最适合在无林地上进行人工更新,水曲柳具有一定的耐阴性,在全光环境下处于相对劣势。施用氮肥可以提升胡桃楸和水曲柳的光合能力。红松对氮素的耐受能力相对较差,施用氮肥将抑制红松的光合能力。
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关键词
氮处理
光合作用
气孔行为
光谱
反射
指数
人工更新
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职称材料
题名
基于反射光谱指数的锐齿栎叶片色素含量估算
被引量:
6
1
作者
刘畅
孙鹏森
刘世荣
机构
中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室
出处
《林业科学研究》
CSCD
北大核心
2017年第1期88-98,共11页
基金
国家自然科学基金(31290223)
文摘
[目的]探讨锐齿栎叶片色素含量和光谱反射率之间的关系,确定无损、快速估算锐齿栎叶片色素含量的敏感反射光谱波段和光谱指数。[方法]在2个样地进行了2年的野外观测试验,于生长季内同步测定了锐齿栎叶片的光谱反射率和不同光合色素含量,分析了350 2 500 nm范围内光谱反射率和敏感光谱指数与叶片色素含量及比率之间的定量关系。[结果]锐齿栎叶片的光谱反射率随叶片色素含量呈明显的规律性变化,与Chl a、Chl b、Chl和Car的含量在可见光的绿光黄光及红边区域表现为显著或极显著的负相关性,与Car/Chl表现为极显著的正相关性;在近红外和短波红外区域,光谱反射率与色素的相关性不及可见光区。本文构建的色素敏感光谱指数ND(705,350)、ND(800,705)、m ND(800,705)和m PRI可以准确地估算锐齿栎叶片的Chl a、Chl b、Chl含量和Car/Chl比率。独立的试验数据检验表明估算值和实测值的拟合关系较好。[结论]ND(705,350)、ND(800,705)、mND(800,705)和mPRI可有效地估算锐齿栎叶片的色素含量及比率。
关键词
叶绿素
类胡萝卜素
高
光谱
锐齿栎
反射光谱指数
Keywords
chlorophyll
carotenoid
hyperspectral
Quercus aliena var
acuteserrata
reflectance spectral index
分类号
S792.18 [农业科学—林木遗传育种]
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职称材料
题名
雷竹冠层叶片反射光谱特征及其对叶片水分变化的响应
被引量:
7
2
作者
张玮
王鑫梅
潘庆梅
谢锦忠
张劲松
孟平
机构
中国林业科学研究院亚热带林业研究所
中国林业科学研究院林业研究所
出处
《林业科学研究》
CSCD
北大核心
2019年第3期73-79,共7页
基金
中国林科院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(CAFYBB2016SY011)
文摘
[目的]研究雷竹冠层叶片反射光谱特征及其水分敏感波段,筛选与叶片水分指标相关性较高的光谱指数,为雷竹叶片水分的非破坏性估算提供参考。[方法]以重要笋用竹种雷竹为研究对象,通过自然失水法研究叶片反射光谱对叶片水分变化的响应特征,以常用反射光谱指数对叶片水分指标进行相关性检验,对不同反射光谱指数与叶片相对含水量进行了回归方程拟合。[结果]雷竹叶片含水量与其光谱反射率在近红外区呈负相关关系;光谱反射率敏感性分析表明,在1400~1600、1800~2000nm波段附近,光谱反射率对叶片水分变化较其他波段敏感;不同光谱指数与叶片水分指标的相关性分析及回归方程拟合结果表明,在所选光谱指数中水分胁迫指数MSI(R820/R1600)、比值指数SRI(R1300/R1450)与叶片相对含水量的拟合效果较好。[结论]雷竹叶片水分含量与其光谱反射率在近红外区,尤其1400~1600、1800~2000nm波段附近呈负相关关系,水分胁迫指数MSI(R820/R1600)、比值指数SRI(R1300/R1450)对雷竹叶片相对含水量的估算精度较其它光谱指数更高。
关键词
雷竹
冠层叶片
水分
反射光谱指数
Keywords
Phyllostachys violascens
canopy leaves
leaf water content
spectral reflectance
分类号
S718.43 [农业科学—林学]
S795 [农业科学—林木遗传育种]
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职称材料
题名
融合SIF和反射光谱的小麦条锈病遥感监测
被引量:
9
3
作者
段维纳
竞霞
刘良云
张腾
张丽华
机构
西安科技大学测绘科学与技术学院
中国科学院空天信息创新研究院
上海海事大学文理学院
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期859-865,共7页
基金
国家自然科学基金项目(41601467,41961052)资助。
文摘
日光诱导叶绿素荧光(SIF)能够敏感反映作物病害胁迫信息,然而冠层几何结构等因素严重影响了SIF对植被光合功能变化及其受胁迫状况的捕捉能力。为此,将能够敏感反映作物群体生物量的归一化差值植被指数(NDVI)和MERIS陆地叶绿素指数(MTCI)与SIF_(P)相融合(SIF_(P)-NDVI,SIF_(P)-MTCI,SIF_(P)-NDVI*MTCI),对比分析融合前后SIF对小麦条锈病的遥感监测精度。结果表明:(1)融合反射率光谱指数的SIF_(P)-NDVI,SIF_(P)-MTCI和SIF_(P)-NDVI*MTCI较融合前的SIF_(P)与病情指数(DI)相关性均有不同程度的提高,其中O 2-B波段提高最为明显,分别提高了23.48%,33.61%和36.49%,O 2-A波段提高量最小,分别提高了2.39%,2.14%和1.51%;(2)以SIF_(P)-NDVI和SIF_(P)-MTCI为自变量,基于随机森林回归(RFR)算法构建的小麦条锈病遥感监测模型预测DI值和实测DI值间的R^(2)较SIF_(P)分别平均提高了1.15%和4.02%,RMSE分别平均降低了2.7%和14.41%;(3)综合利用NDVI和MTCI处理后的SIF_(P)-NDVI*MTCI为自变量构建的小麦条锈病遥感监测模型精度最优,其预测DI值和实测DI值间的R^(2)较SIF_(P)平均提高了5.74%,RMSE平均降低了22.52%。研究结果对提高小麦条锈病遥感监测精度具有重要意义,同时亦对其他作物的病害监测具有一定的参考价值。
关键词
小麦条锈病
日光诱导叶绿素荧光
融合
反射
率
光谱
指数
随机森林回归
Keywords
Wheat stripe rust
Solar-induced chlorophyll fluorescence
Integration
Reflectance spectral index
Random forest regression
分类号
TP79 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于高光谱成像技术的菊花花色表型和色素成分分析
被引量:
12
4
作者
伏静
戴思兰
机构
北京林业大学园林学院
出处
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第8期88-98,共11页
基金
国家自然科学基金项目(31272192)
文摘
为无损、高效测定菊花花色表型和色素成分及含量,以菊花160个品种为研究材料,用紫外分光光度法测定舌状花的色素种类和含量;用高光谱成像技术对菊花不同品种头状花序上不同花轮位置上舌状花不同部位的高光谱反射值进行测定;对高光谱反射指数与舌状花色素含量实测值间的相关性进行分析。结果表明:1)菊花头状花序中轮的舌状花正面的中部或偏后部获得的高光谱测定数据稳定。2)菊花相同色系品种具有相似的高光谱特征曲线,不同色系品种高光谱特征曲线存在差异。3)高光谱反射指数RRed/RGreen、ARI、m ARI、m CRI、TCARI与菊花舌状花色素含量之间有较好的相关性,并利用80个品种分别建立了色素成分及含量监测模型。4)利用另外80个菊花品种进行验证发现,以RRed/RGreen、ARI和m ARI建立的花青素含量监测模型、m CRI建立的类胡萝卜素含量监测模型和TCARI建立的叶绿素含量监测模型精度较高,可以无损、快速地测定菊花舌状花色素成分和含量。本研究为观赏植物花色表型分析和色素成分及含量的测定提供了一种新的思路和方法。
关键词
菊花
花色表型
色素含量
高
光谱
反射
指数
Keywords
chrysanthemum
color phenotypic
pigment contents
hyperspectral reflection index
分类号
S682.11 [农业科学—观赏园艺]
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职称材料
题名
4种乔木幼树的光合性状对氮添加的响应
5
作者
张翼
叶尔江·拜克吐尔汉
王宣璎
程艳霞
机构
北京林业大学理学院
新疆农业大学林学与风景园林学院
新疆干旱区林业生态与产业技术重点实验室
出处
《森林与环境学报》
CSCD
北大核心
2023年第5期457-464,共8页
基金
国家重点研发计划重点专项项目“东北针阔混交林及珍贵阔叶林可持续经营技术集成示范”(2022YFD2201003)。
文摘
为探讨不同氮添加水平对4种乔木树种光合性状的影响以及不同树种间的差异,以红松、胡桃楸、水曲柳和黄檗的幼树为试验材料,在吉林省舒兰市开原林场开展氮添加试验。设置无氮(0 kg·hm^(-2)·a^(-1))、低氮(50 kg·hm^(-2)·a^(-1))和高氮(100 kg·hm^(-2)·a^(-1))3种水平的氮处理,测定了4种树种的光合参数、气孔行为参数和光谱反射指数,并进行多重比较,分析不同树种间光合能力的差异以及在不同氮处理下光合生理的变化。结果表明,在无氮处理下,红松和黄檗的净光合速率显著高于胡桃楸和水曲柳(P<0.05),表现出一定的相对竞争优势。氮处理抑制了红松的光合能力,高氮处理下胡桃楸和水曲柳的相对叶绿素含量(SPAD值)、气孔导度和蒸腾速率显著提高(P<0.05)。此外,氮处理下胡桃楸和黄檗的光化学反射指数显著降低(P<0.05),表明氮处理促进了植物光保护机制的触发。4种树种中,黄檗为强阳性树种,最适合在无林地上进行人工更新,水曲柳具有一定的耐阴性,在全光环境下处于相对劣势。施用氮肥可以提升胡桃楸和水曲柳的光合能力。红松对氮素的耐受能力相对较差,施用氮肥将抑制红松的光合能力。
关键词
氮处理
光合作用
气孔行为
光谱
反射
指数
人工更新
Keywords
nitrogen treatment
photosynthesis
stomatal behavior
spectral reflectance index
artificial regeneration
分类号
S718.43 [农业科学—林学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于反射光谱指数的锐齿栎叶片色素含量估算
刘畅
孙鹏森
刘世荣
《林业科学研究》
CSCD
北大核心
2017
6
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职称材料
2
雷竹冠层叶片反射光谱特征及其对叶片水分变化的响应
张玮
王鑫梅
潘庆梅
谢锦忠
张劲松
孟平
《林业科学研究》
CSCD
北大核心
2019
7
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职称材料
3
融合SIF和反射光谱的小麦条锈病遥感监测
段维纳
竞霞
刘良云
张腾
张丽华
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
9
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职称材料
4
基于高光谱成像技术的菊花花色表型和色素成分分析
伏静
戴思兰
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016
12
在线阅读
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职称材料
5
4种乔木幼树的光合性状对氮添加的响应
张翼
叶尔江·拜克吐尔汉
王宣璎
程艳霞
《森林与环境学报》
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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