【作者】 雷亚平； 杨北万； 韩迎春； 王康丽； 王国平； 支晓宇； 冯璐； 王占彪； 李小飞； 李亚兵；

【Author】 Lei Yaping;Yang Beifang;Han Yingchun;Wang Kangli;Wang Guoping;Zhi Xiaoyu;Feng Lu;Wang Zhanbiao;Li Xiaofei;Li Yabing;Institute of Cotton Research of Chinese Academy of Agricultural Sciences/State Key Laboratory of Cotton Biology;

【机构】 中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室；

【摘要】 叶面积指数是表征作物光合作用能力大小的重要参数,而且与生物量和作物产量有密切关系。目前叶面积的获取方法以点代面,准确性低且费时耗力。通过低成本无人机数字图像来获取作物叶面积指数信息将会为农业科研和精准农业管理提供便捷、准确的参考依据。本文利用无人机数码相机获取9个棉花品种全生育期冠层数字图像,基于归一化绿-红差值指数(Normalized green-red difference index,NGRDI)、可见光大气阻抗植被指数(Visible atmospherically resistant index,VARI)、过绿指数(Excess green index,ExG)、过绿减过红植被指数(Excess green minus excess red index,ExGR)和绿叶植被指数(Green leaf index,GLI) 5种常用的可见光颜色指数,通过多阈值分割,提取小区中心部位植被覆盖指数,研究不同植被覆盖指数反映棉花叶面积指数的差异。通过设置5个不同相机曝光时间筛选出在自动曝光下表现较稳定的植被覆盖指数,结果表明:基于GLI、NGRDI与ExG的植被覆盖指数受曝光时间影响较小,较为稳定。通过分析棉花全生育期叶面积指数,GLI、NGRDI、ExG植被覆盖指数和两者之间的相关性,结果表明:叶面积指数随播种后时间的增加先增大后减小,花铃期叶面积指达到数峰值;ExG、GLI、NGRDI这3种植被覆盖指数在生育期内都呈现出开口向下的二次曲线;叶面积指数与NGRDI、ExG植被覆盖指数线性相关,吐絮期前R~2为0.913、0.912,并且该结果均通过了验证,NGRDI植被覆盖指数估测效果好于ExG。最后利用NGRDI指数预测试验田叶面积指数并形成其分布图。因此,利用无人机搭载普通数码相机获取棉田叶面积指数是可行的,该方法也可为指导地块级定点生产管理提供参考。更多还原