在全球粮食安全与可持续农业的背景下,“作物生物量监测”正逐渐成为农业遥感领域的核心议题。高效、准确地评估作物地上生物量,不仅对产量预测至关重要,也对精准农业管理具有重要意义。近期,国际期刊《Computers and Electronics in Agriculture》发表的一项研究以马铃薯为研究对象,结合ASD FieldSpec地物光谱仪与谐波分解技术,探索提升生物量估算精度的新方法,为作物长势监测与产量评估提供了新的技术支持。研究背景马铃薯作为全球第四大粮食作物,在粮食安全和精准农业中具有重要地位,其地面生物量(AGB)是衡量生长状况、产量预测和田间管理的关键指标。传统的人工测量方法效率低且具有破坏性,而高光谱遥感因其快速、非破坏性和丰富信息的特点,逐渐成为AGB估算的核心技术。然而,由于光谱饱和效应和生长阶段差异,单靠光谱反射率和植被指数(VIs)难以获得高精度结果。因此,开发一种有效挖掘高光谱特征的方法,以减轻光谱饱和效应,提升AGB估算模型的年际适应性,尤为关键。(图2.地理区域(a)和实验设计(b))研究方法实验设计:在北京小汤山试验基地,连续两年(2018–2019)种植马铃薯,共设置42个试验小区,采用不同密度与氮肥水平处理。地上生物量采集:在块茎形成、膨大和淀粉积累三个时期,每区随机取样,烘干后测算AGB。光谱获取:地面:ASD光谱仪,3502500 nm范围,每次采集前白板校正。空中:高光谱成像仪研究结果1.ASD FieldSpec地物光谱仪与高光谱成像仪采集的光谱在整体上保持高度一致(R²0.96),验证了ASD FieldSpec地物光谱仪作为地物基准仪器的可靠性;2.使用传统植被指数(如NDVI、EVI)估算马铃薯地上生物量时,精度较低(R²=0.52),且在不同生育期表现不稳定;3.引入谐波分解(HD)后,模型精度显著提...
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2025
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