棉花不同生长阶段Sentinel-2卫星植被指数变化特征

The Change Features of Sentinel-2 Vegetation Indices with Cotton Growth

探讨遥感植被指数随作物生育进程的变化规律,对于作物面积信息提取、遥感估产时相选择以及作物长势监测等具有重要意义。Sentinel-2卫星数据具高时空分辨率以及其特有的红边参数波段,可为作物生育期监测提供理想数据源。本研究获取了研究区棉花实测冠层光谱以及连续2年Sentinel-2卫星数据,通过对比Sentinel-2卫星多光谱反射率与实测冠层光谱反射率差异,以及单波段反射率和3类植被指数随棉花生育进程的变化规律,初步分析Sentinel-2卫星多光谱数据用于棉花生育期监测的特点。结果表明,Sentinel-2卫星多光谱反射率与实测冠层光谱反射率变化趋势一致,在可见光波段吻合较好,在近红外波段Sentinel-2卫星光谱反射率略高于冠层;基于Sentinel-2卫星的红边参数波段反射率,随棉花生育进程呈现从苗期到开花盛期逐渐增大而后逐渐减小的变化规律;增强植被指数EVI(Enhanced vegetation index)、归一化植被指数NDVI(Normalized difference vegetation index)以及土壤调节植被指数SAVI(Soil adjusted vegetation index)的归一化值具有相似的变化趋势,其中基于实测冠层光谱和Sentinel-2卫星光谱的EVI指数归一化值变化最为一致和稳定,具体表现为在6月中下旬(棉花从现蕾期向开花期过渡的阶段),从负值逐渐增大至正值,直到开花盛期(7月20日左右)达到最大正值,而后进入吐絮初期开始减小,至吐絮后期变为负值。