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融合SIF和反射光谱的小麦条锈病遥感监测
被引量：
9
1
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
题名
融合SIF和反射光谱的小麦条锈病遥感监测
被引量：
9
1
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
作者
出处
发文年
被引量
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1
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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