利用红边面积形状参数估测水稻叶层氮浓度

研究红边面积参数与叶层氮素状况的定量关系,有助于水稻(Oryza sativa)生长信息的实时无损获取及精确追氮管理。该研究基于多年不同施氮水平和不同水稻品种的冠层高光谱数据,系统分析了水稻的红边区域光谱、面积形状特征及其与叶层氮浓度的定量关系。结果表明,水稻冠层红边区域微分光谱随不同氮素水平变化出现"三峰"现象,峰值分别出现在700、720和730nm附近,且3个波段的峰值高低发生交替变化;同时,以3个峰值波段为中心与x坐标轴组成的微分光谱面积和形状相应发生变化。发现基于两两峰值波段划分所得红边子面积所构成的比值(双峰对称度)、归一化差值(归一化对称度)参数与叶层氮浓度具有密切的定量关系,可作为估测水稻叶层氮浓度的红边面积形状参数。经曲线拟合和模型检验的结果显示,双峰对称度DPS(A675–700,A675–755),即由675～700nm区域面积与675～755nm区域面积的比值,和DPS(A730–755,A675–700)(由730～755nm区域面积和675～700nm区域面积的比值)对水稻叶层氮浓度的估测效果最好,可用于不同水稻品种和生长条件下的叶层氮浓度估测。