棉花生长初期灌溉信息遥感提取与校正*

刘焕军, 孟令华, 邱政超, 张新乐, 殷继先, 徐梦园, 于 微, 谢雅慧



棉花生长初期灌溉信息遥感提取与校正*

刘焕军, 孟令华, 邱政超, 张新乐**, 殷继先, 徐梦园, 于 微, 谢雅慧

(东北农业大学资源与环境学院 哈尔滨 150030)

为提高生长初期低覆盖度作物长势的遥感监测精度, 需要消除灌溉引起的土壤水分背景变化对归一化差值植被指数(NDVI)的影响。为了实现棉花生长初期灌溉信息提取与校正, 提高棉花作物长势监测与产量预判精度, 本文以美国加利福尼亚州San Joaquin Valley的2个棉花地块为研究区, 选取棉花生长初期灌溉过程中的遥感影像, 构建两种灌溉信息提取方法(分阶段阈值法和灌溉线提取法), 确定最优灌溉像元提取方法; 比较分析灌溉与未灌溉情况下棉花的NDVI与归一化差值水分指数(NDWI)以及土壤调节植被指数的关系, 提取含有灌溉信息的像元, 并对NDVI进行校正, 消除灌溉对NDVI的影响。研究结果表明: 在棉花生长初期, 灌溉与未灌溉像元NDVI变化率达12%, 差异较显著; 灌溉与否的棉花NDVI与NDWI间均存在极显著的线性关系, 决定系数在0.80以上; 利用灌溉线方法提取灌溉信息与分阶段阈值相比精度更高, 精度达88%以上; 校正后线性回归模型精度达0.95, 灌溉校正效果明显, 灌溉与未灌溉像元的NDVI差异减小至2%。本研究通过对含有灌溉信息像元NDVI值的校正, 去除灌溉对NDVI造成的影响, 反映了真实的植被信息, 可实现对作物生长初期长势的准确遥感监测, 为遥感定量监测提供便利。

棉花; 生长初期; 灌溉信息; 植被指数; 归一化差值植被指数(NDVI); 归一化差值水分指数(NDWI)