基于多光谱卫星模拟波段反射率的冬小麦水分状况评估

摘要

为及时掌握作物水分利用状况、评估作物水分亏缺和提高作物水分利用效率,在2012-2016年期间进行了不同水分处理的冬小麦田间试验,获取了冬小麦主要生育期冠层光谱和叶片含水量等数据.利用冬小麦冠层光谱以及Quickbird、IKONOS、GF-2、GF-1、Landsat8、HJ-1A/B、GF-4和MODIS卫星传感器光谱响应函数模拟卫星多波段反射率,参照归一化植被指数(Normalized vegetation index,NDVI)、比值植被指数(Ratio vegetation index,RVI)和差值植被指数(Difference vegetation index,DVI)的形式,将各卫星波段反射率两两组合,系统分析构建的植被指数与叶片含水量的相关性,探讨不同空间分辨率(2.44、4、8、30、50、250 m)波段组合及植被指数对作物水分状况和灌溉活动的响应能力.结果 表明,NDVI、RVI和DVI 3种指数对作物水分敏感区域的分布类似;8个卫星的近红外波段与叶片含水量的相关系数为正,其余几个波段与叶片含水量的相关系数为负;NDVI(GF-1绿波段,GF-2绿波段)、RVI(GF-1绿波段,GF-2绿波段)和DVI(GF-2蓝波段,GF-4蓝波段)与叶片含水量相关性较好,决定系数R2分别为0.776、0.774和0.886,以DVI形式构建的植被指数对叶片含水量的估算效果最好.本研究可为区域作物水分状况评估以及作物灌溉活动监测提供技术和方法支持.