利用多角度遙感校正冠層結(jié)構(gòu)效應(yīng)估算小麥葉片氮和葉綠素含量

摘要

冠層散射系數(shù)（CSC）是雙向反射系數(shù)（BRF）與定向面積散射系數(shù)（DASF）的比值，已成功應(yīng)用于校正冠層結(jié)構(gòu)的影響。 計算CSC的關(guān)鍵是計算DASF，DASF由BRF和BRF之間的線性關(guān)系的截距b和斜率kλ（Ω）ωλ（特定視角方向上的高光譜BRF與葉片反照率（ωλ）的比率）決定。 然而，由于多光譜波段的限制，如何利用多光譜無人機數(shù)據(jù)準確計算整個生長期的作物DASF仍然是一個亟待解決的問題。 在本研究中，小麥冠層多角度（0◦,−30◦,−45◦) 連續(xù)三年獲得了包括近地高光譜數(shù)據(jù)、無人機多光譜數(shù)據(jù)和PROSAIL模擬數(shù)據(jù)在內(nèi)的數(shù)據(jù)集。 提出了基于多光譜傳感器的DASFk-b模型，通過相對累積生長度天數(shù)（RAGDD）和BRF來估計b和k。 將先前開發(fā)的DASFg-NIR模型和植被指數(shù)（VI）模型與DASFk-b模型在不同視角（VZAs）下進行比較，以評估它們在校正冠層結(jié)構(gòu)效應(yīng)、基于廣義加性模型（GAM）估計葉片氮含量（LNC）和葉綠素含量（LCC）方面的性能。 結(jié)果表明，適用于估算小麥DASF的高光譜波段范圍為710–760nm。 參數(shù)b隨著施氮量的增加而降低，并隨著RAGDD的增加而先激活后抑制； k、DAFHy的趨勢相反。 與CSCg-NIR（根據(jù)DASFg-NIR模型計算）和VIs相比，CSCk-b（根據(jù)DASFk-b模型計算）在不同VZA下對冠層結(jié)構(gòu)的校正效果最好。 與CSCg-NIR相比，使用CSCk-b的LNC和LCC的估計精度有所提高VIs，RRMSE值分別為9.2%和7.0%，建議的VZA為−45◦ 對于兩種型號。
 

 

Dualex是一款源自于法國國家科學(xué)院 (CNRS)及巴黎第十一大學(xué)技術(shù)，由奧地利PESSL公司生產(chǎn)（原法國Force-A公司）開發(fā)的新型多功能葉片測量儀。 它可同時準確測量葉片的葉綠素含量、葉片表層的類黃酮和花青素含量，適用于植物生理學(xué)和農(nóng)學(xué)（如水稻葉綠素濃度，玉米氮素狀況，葡萄藤等）相關(guān)研究。 其測量對象可以是單子葉植物，雙子葉植物或多年生植物。 這款設(shè)備簡單易用，可進a行實時和非破壞性測量。 由于不需要校準標定和事先的樣品制備，測量工作可在實驗室或現(xiàn)場完成。 此外，該設(shè)備在各種溫度的和環(huán)境光照條件下均可正常使用。 系統(tǒng)采用專利設(shè)計，光學(xué)傳感器可進行簡單、快速、無損測量葉片中的葉綠素、多酚以及花青素。
 

 

相關(guān)閱讀

Dualex 便攜式智能氣象-葉綠素-花青素-黃酮醇測量儀

PESSL便攜式便攜式植物多酚-葉綠素儀原理

Dualex植物多酚-葉綠素儀：腐殖酸通過鐵依賴和非鐵依賴的協(xié)同機制緩解禾本科植物的鐵失綠癥

Dualex植物多酚-葉綠素儀：硝化抑制劑和/或間作效應(yīng)下玉米（和小麥灌溉種植系統(tǒng)中的硝酸鹽淋失

Dualex植物多酚-葉綠素儀：與保持綠色表達相關(guān)的葉片和冠層性狀與對水分脅迫具有不同耐性的小麥基因型的產(chǎn)量構(gòu)成密切相關(guān)

Dualex植物多酚-葉綠素儀：基于地面和智能傳感器的冬小麥營養(yǎng)營養(yǎng)儀

Dualex植物多酚-葉綠素儀：增加角質(zhì)層蠟沉積不會改變殘余葉片蒸騰作用

Dualex植物多酚-葉綠素儀--氮平衡指數(shù)：不同生物刺激劑對水培生菜的效果比較

Dualex植物多酚-葉綠素儀：固體消化物和葡萄園冬季修剪堆肥替代苗圃中微繁殖高叢藍莓生長基質(zhì)中的泥炭研究

Dualex植物多酚-葉綠素儀：不同灌溉制度下根際細菌和藻類對金盞草生理生化指標的影響

Dualex植物多酚-葉綠素儀：Sentinel-2A與近端傳感器數(shù)據(jù)協(xié)同提取水稻不同生育期生化參數(shù)

Dualex植物多酚-葉綠素儀：三種便攜式光學(xué)傳感器在冬小麥氮素狀況無損診斷中的應(yīng)用

Dualex植物多酚-葉綠素儀：基于微碳技術(shù)（MCT®）的肥料對土壤和辣椒生長室和田間培養(yǎng)的生物刺激效應(yīng)

Dualex植物多酚-葉綠素儀：根際細菌在減輕大豆干旱脅迫中的作用

Dualex植物多酚-葉綠素儀：不同輻射組分下水分虧缺對蘋果幼苗生長的影響

Dualex植物多酚-葉綠素儀：不同的非生物光譜途徑揭示了不同物種的病原體應(yīng)激信號

Dualex植物多酚-葉綠素儀：用于在田間估算葡萄葉片氮狀況的反射指數(shù)和手持設(shè)備的性能

Dualex植物多酚-葉綠素儀：短期采前補充UV-B可提高羅勒葉片貯藏期間的多酚含量和抗氧化能力

Dualex植物多酚-葉綠素儀：基于圖像處理技術(shù)的5種紅樹林葉片形態(tài)特征及葉綠素相對含量的估測

Dualex植物多酚-葉綠素儀：利用葉片熒光傳感器估算玉米各生育期植株氮濃度

Dualex植物多酚-葉綠素儀：便攜式葉綠素儀測量作物葉片葉綠素濃度的評估

Dualex植物多酚-葉綠素儀：從高光譜圖像和SIF反演估算輻射傳輸Vcmax來評估雨養(yǎng)和灌溉植物表型試驗中的光合性能

Dualex植物多酚-葉綠素儀：單金屬和雙金屬植物納米顆粒對Mezquit生理狀態(tài)的影響

Dualex植物多酚-葉綠素儀：LED照明劑量對tatsoi光合指標的影響

Dualex植物多酚-葉綠素儀：利用Dualex非破壞性測量確定不同甜櫻桃園的覆蓋下光有效性™

Dualex植物多酚-葉綠素儀：硅在滲透脅迫下介導(dǎo)兩種不同番茄基因型差異耐逆反應(yīng)中的調(diào)節(jié)作用

Dualex植物多酚-葉綠素儀：用非破壞性熒光傳感器監(jiān)測兩個蘋果品種對供水條件的生理生化反應(yīng)

Dualex植物多酚-葉綠素儀：從Sentinel-2光譜帶反演冠層葉綠素含量以估算冬小麥集約種植系統(tǒng)的氮素吸收

Dualex植物多酚-葉綠素儀：胚胎大小作為種子捕食耐受性性狀：胚胎受損種子對植株再生的貢獻

Dualex植物多酚-葉綠素儀：基于葉片熒光和黃酮含量的馬鈴薯作物氮素狀況評估光學(xué)指標的比較

Dualex植物多酚-葉綠素儀：四倍體柑橘砧木提高普通克萊門汀（柑橘克萊門�。┑蜏孛{迫耐受能力

Dualex植物多酚-葉綠素儀：具有高鎘適應(yīng)性的入侵草的葉片功能特性

Dualex植物多酚-葉綠素儀：幾種內(nèi)生細菌對鼠尾草幼苗生長和生理性狀的影響