新型植被指数及其在水稻叶面积指数估算上的应用

叶面积指数LAI不仅是陆表植被系统的一个重要属性,而且是全球水平衡、碳循环等模型中的重要输入参数。首先通过使用水稻小区试验冠层光谱数据模拟Landsat-5卫星蓝、绿、红光波段;其次分析了各个波段对LAI的敏感性;然后分析了由这个3个波段的所有组合分别代替常规NDVI中的红光波段构成的VNDVI对LAI变化的反应和对LAI的估算能力;最后使用不同条件下的水稻数据进行验证。结果表明,在不同的LAI范围,红绿蓝光3个波段对LAI有不同的敏感性。当LAI<3时,红蓝光波段敏感性较高。虽然这时绿光波段的敏感性不如红蓝光波段,然而绿光波段在更大的范围对LAI都有相当的敏感性。当采用红绿蓝光波段的各种组合构成植被指数时,如果要使这些植被指数不出现饱和现象,并使对LAI的敏感性有意义,其前提是要求这个波段或是波段组合的值要大于0.024,即VNDI(visible NDVI)公式中的VIS>0.024,否则将可能产生饱和现象,而使LAI估算准确度降低。综合比较所有由红绿蓝光波段各种组合构成的植被指数对LAI的估算能力,认为GNDVI和GBNDVI与LAI有比较好的关系。使用其他条件下的水稻数据对各种NDVI的LAI估算能力进行了验证,仍然得到了同样的结论。可见,GNDVI和GBNDVI在估算LAI时确实比传统NDVI具有更好的效果。

油菜红边特征及其叶面积指数的高光谱估算模型

在2003～2004年油菜生长季，选用6个油菜品种，设置3个氮素水平的小区试验。在不同发育期同步测定油菜冠层的光谱反射率及对应叶片的叶面积指数。利用油菜冠层的光谱反射率数据提取红边参数，分析其变化规律，油菜叶面积指数与红边参数的相关性，估算结果表明：油菜冠层红边一阶导数光谱具有“双峰”现象，红边位置λred位于690～720nm之间，在油菜生长旺盛期间出现“红边平台”，前期有“红移”，后期有“蓝移”现象；叶面积指数与冠层光谱红边参数λred、Dλred、Sred之间在开花前存在显著相关，但开花后相关性不显著；利用开花前的红边参数可以估算油菜的叶面积指数，开花后的红边参数不能用于估算油菜的叶面积指数；最后建立了不同时期和开花前油菜叶面积指数的估算模型。