玉米鐵毒脅迫的光譜特征與葉綠素含量反演實驗研究.pdf

1、礦區(qū)開發(fā)給環(huán)境帶來嚴(yán)重破壞及污染，給人們生活及生產(chǎn)帶來嚴(yán)重危害。玉米是世界上分布最廣泛的糧食作物之一，也是鐵礦區(qū)廣泛種植的作物之一;然而玉米鐵毒脅迫問題并未引起充分重視，對糧食安全造成極大威脅。遙感監(jiān)測具有快速、大面積、無損的優(yōu)勢，是礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測的有力技術(shù)手段。因此，本文針對鐵礦區(qū)玉米鐵毒脅迫問題，采用大田及室內(nèi)兩種實驗方式，進(jìn)行了玉米鐵毒脅迫光譜特征研究。
　　首先，對鐵毒脅迫下的玉米組織Fe含量、葉綠素含量、綠峰反射率、綠峰位

2、置及紅邊參數(shù)變化進(jìn)行了分析，并對玉米葉片的光譜響應(yīng)特征進(jìn)行了研究。其次，根據(jù)葉片光譜反射率與葉綠素含量的相關(guān)性確定葉綠素敏感特征波段，進(jìn)而改進(jìn)光譜指數(shù)。最后，利用改進(jìn)的光譜指數(shù)反演了葉綠素含量。實驗結(jié)果表明:(1)隨著土壤（或水培溶液）中有效鐵濃度的增加，葉片葉綠素含量呈“先升后降”趨勢:在低濃度(N1)時，F(xiàn)e對植物生長產(chǎn)生促進(jìn)作用，葉綠素含量升高;中、高濃度(N2、N3)時，F(xiàn)e對植物生長產(chǎn)生抑制作用，葉綠素含量降低。(2)綠峰反射

3、率值及其位置、紅邊位移均可較好的反映鐵毒脅迫程度。低濃度(N1)時，綠峰反射率降低、綠峰位置藍(lán)移、紅邊紅移;濃度較高(N2、N3)時，綠峰反射率升高、綠峰位置紅移、紅邊藍(lán)移，且綠峰反射率與紅邊藍(lán)移變幅隨濃度增加而增大。(3)利用敏感波段改進(jìn)的光譜指數(shù)mND705'、mSR705'、TCARI'與葉片葉綠素含量的相關(guān)性均有所提高;基于相關(guān)性最高的指數(shù)mND705'，分別利用統(tǒng)計關(guān)系模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型反演葉綠素，發(fā)現(xiàn)后者反演精度（中誤差