西北地区生态环境与作物长势遥感监测丛书西北地区冬小麦长势遥感监测

第1章 冬小麦遥感监测试验设计与方法 1.1 试验设计 1.1.1 研究区概况 1.1.2 田间试验设计 1.1.3 大田试验设计 1.1.4 田间观测项目和时间设计 1.2 冬小麦叶片和冠层光谱及其图像信息采集 1.2.1 非成像高光谱信息采集 1.2.2 近地成像高光谱信息采集 1.2.3 无人机成像高光谱信息获取 1.2.4 卫星多光谱信息获取 1.3 冬小麦生物理化参数测定 1.3.1 叶片叶绿素含量测定 1.3.2 叶片花青素含量测定 1.3.3 植株含水量测定 1.3.4 营养元素含量测定 1.3.5 叶面积指数测量 1.3.6 生长状况观测 1.4 光谱数据处理 1.4.1 高光谱数据预处理 1.4.2 高光谱数据变换 1.4.3 卫星多光谱数据预处理 1.5 光谱特征参数提取 1.5.1 光谱位置、面积特征参数 1.5.2 吸收特征参数 1.5.3 常用植被指数 1.5.4 特定参数敏感光谱指数 1.5.5 连续投影算法特征波段提取 1.5.6 小波变换特征参数提取 1.6 数据分析与建模方法 1.6.1 普通回归 1.6.2 偏*小二乘回归 1.6.3 支持向量机回归 1.6.4 随机森林回归 1.6.5 人工神经网络建模 1.6.6 模型精度检验 第2章 冬小麦理化参数及其高光谱特征 2.1 不同生育期冬小麦理化参数变化 2.1.1 叶片色素含量 2.1.2 叶面积指数 2.1.3 大量营养元素含量 2.2 不同生育期冬小麦叶片高光谱特征 2.2.1 叶片光谱反射率 2.2.2 光谱红边特征 2.3 不同生育期冬小麦冠层高光谱特征 2.3.1 冠层光谱反射率 2.3.2 冠层光谱红边特征 2.4 不同施氮水平冬小麦冠层光谱特征 2.5 不同叶片氮含量的冬小麦冠层光谱特征 2.6 结论 第3章 冬小麦叶绿素含量高光谱估算 3.1 冬小麦叶片叶绿素含量高光谱估算 3.1.1 不同叶绿素含量叶片光谱特征 3.1.2 基于特征光谱的叶片叶绿素含量反演 3.1.3 基于光谱参数的叶片叶绿素含量反演 3.2 冬小麦冠层叶绿素含量高光谱估算 3.2.1 不同叶绿素含量冠层光谱特征 3.2.2 基于特征光谱的冠层叶绿素含量反演 3.2.3 基于光谱参数的冠层叶绿素含量反演 3.3 结论 第4章 冬小麦花青素含量高光谱估算 4.1 冬小麦叶片花青素含量高光谱估算 4.1.1 不同花青素含量叶片光谱特征 4.1.2 基于特征光谱的叶片花青素含量反演 4.1.3 基于光谱参数的叶片花青素含量反演 4.2 冬小麦冠层花青素含量高光谱估算 4.2.1 不同花青素含量的冠层光谱特征 4.2.2 基于特征光谱的冠层花青素含量反演 4.2.3 基于光谱参数的冠层花青素含量反演 4.3 结论 第5章 冬小麦叶面积指数高光谱估算 5.1 LAI数据统计描述 5.2 不同LAI的冠层光谱特征 5.3 LAI高光谱估算 5.3.1 基于特征光谱的LAI反演 5.3.2 基于光谱参数的LAI反演 5.4 结论 第6章 冬小麦叶片氮素含量高光谱估算 6.1 冠层光谱与叶片氮含量的相关性分析 6.2 基于“三边”参数的叶片氮含量估算 6.2.1 “三边”参数与叶片氮含量的相关性分析 6.2.2 红边位置与叶片氮含量的关系 6.2.3 基于“三边”参数的叶片氮含量估算 6.3 基于光谱吸收特征参数的叶片氮含量估算 6.3.1 400～770nm连续统去除光谱对叶片氮含量的响应 6.3.2 吸收特征参数与叶片氮含量的相关分析 6.3.3 基于敏感波段的叶片氮含量估算与检验 6.3.4 基于吸收特征参数的叶片氮含量估算与检验 6.4 基于光谱指数的叶片氮含量估算 6.4.1 基于光谱指数的叶片氮含量估算 6.4.2 基于任意两波段组合光谱指数的叶片氮含量估算 6.5 基于离散小波多尺度分解的叶片氮含量估算 6.5.1 离散小波分析方法及实现 6.5.2 小波母函数和分解尺度的确定 6.5.3 基于PLSR的叶片氮含量高光谱估算 6.5.4 基于RF的叶片氮含量高光谱估算 6.6 基于人工神经网络的冬小麦氮素含量估算 6.6.1 基于BP神经网络的冬小麦氮素含量估算 6.6.2 基于RBF神经网络的冬小麦氮素含量估算模型及检验 6.6.3 模型精度对比 6.7 结论 第7章 冬小麦植株氮磷钾元素含量高光谱估算 7.1 植株氮磷钾含量统计 7.2 不同N、P、K含量的冠层光谱特征 7.3 植株N、P、K含量高光谱估算 7.3.1 基于特征光谱的N、P、K含量估算 7.3.2 基于光谱参数的N、P、K含量反演 7.4 结论 第8章 冬小麦植株含水量高光谱估算 8.1 植株含水量变化 8.2 植株含水量的冠层光谱响应 8.3 植株含水量的高光谱估算模型 8.3.1 植株含水量的高光谱估算 8.3.2 植株含水量估算模型检验 8.4 结论 第9章 近地高光谱影像冬小麦理化参数反演 9.1 叶片和植株的近地高光谱影像获取与处理 9.1.1 近地成像光谱仪介绍与测量试验 9.1.2 SOC高光谱影像处理 9.1.3 SOC影像光谱特征及精度验证 9.2 叶片和植株不同部位光谱特征分析 9.3 基于SOC影像的叶片SPAD值和Anth值估算模型构建 9.3.1 叶片SPAD值和Anth值与SOC影像光谱参数相关性分析 9.3.2 基于SOC影像光谱参数的冬小麦理化参数估算模型 9.4 SOC高光谱影像冬小麦SPAD值和Anth值反演 9.5 结论 第10章 无人机高光谱影像冬小麦长势监测 10.1 低空无人机影像获取与处理 10.1.1 低空无人机成像光谱仪介绍及飞行试验 10.1.2 UHD高光谱影像处理 10.1.3 UHD影像光谱特征及精度验证 10.2 基于UHD高光谱影像的冬小麦农学参数估算模型构建 10.2.1 冬小麦农学参数与UHD影像光谱参数相关性分析 10.2.2 基于UHD影像光谱参数的冬小麦农学参数估算模型 10.3 基于UHD高光谱影像的冬小麦农学参数反演 10.4 结论 第11章 GF-1号卫星影像冬小麦叶片SPAD遥感反演 11.1 材料与方法 11.1.1 冠层光谱和SPAD采集 11.1.2 遥感数据预处理 11.1.3 植被指数选择 11.1.4 数据分析方法 11.2 SPAD 值与植被指数的相关性分析 11.3 冬小麦叶片SPAD反演模型构建 11.4 冬小麦SPAD估算模型检验 11.5 GF-1号卫星影像数据区域冬小麦SPAD反演 11.6 结论 第12章 多光谱卫星影像冬小麦叶片氮含量估算 12.1 模拟GF-1多光谱卫星反射率的叶片氮含量估算 12.1.1 模拟GF-1多光谱卫星光谱反射率 12.1.2 光谱指数筛选 12.1.3 基于光谱指数的叶片氮含量估算 12.2 不同卫星传感器模拟光谱比较 12.3 基于光谱指数的叶片氮含量通用模型构建 12.3.1 基于光谱指数的叶片氮含量通用模型构建 12.3.2 SI-LNC估算模型的敏感性分析 12.3.3 叶片氮含量估算模型检验 12.4 GF-1号卫星数字影像LNC反演制图 12.5 结论 参考文献