基于近地高光譜遙感與作物生長模型的冬小麥品質(zhì)監(jiān)測預(yù)報(bào)研究.pdf

1、生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)專用、蛋白質(zhì)含量穩(wěn)定的小麥，是解決我國優(yōu)質(zhì)專用小麥缺乏的必經(jīng)之路，作物模型和遙感技術(shù)的出現(xiàn)，為科學(xué)、無損、高效監(jiān)測預(yù)報(bào)作物品質(zhì)提供了新的思路。作物模型的機(jī)理性、時間擴(kuò)展性，以及與遙感數(shù)據(jù)的空間性、實(shí)時性相耦合，成為一種可以提高作物品質(zhì)監(jiān)測預(yù)報(bào)精度的新手段。
　　本文以2012-2013、2013-2014年陜西省楊凌區(qū)及其周邊地區(qū)的冬小麥為研究對象，選擇DSSAT作物生長模型，結(jié)合近地面高光譜遙感數(shù)據(jù)和粒子群同化算法(Pa

2、rticle Swarm Optimization，PSO)開展遙感信息與作物模型結(jié)合的冬小麥品質(zhì)監(jiān)測預(yù)報(bào)研究。首先，對DSSAT模型的適應(yīng)性進(jìn)行評價，利用2013-2014年田間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對DSSAT作物模型進(jìn)行參數(shù)本地化研究，并用2012-2013年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。然后，針對2013-2014年的楊凌揉谷試驗(yàn)區(qū)，利用全生育期地面高光譜數(shù)據(jù)反演冬小麥的生物量，解決了單生育期反演精度低的問題，間接計(jì)算冠層氮素累積量，將遙感反演的冠層氮

3、素累積量作為粒子群同化變量對作物模型模擬的冠層氮素累積量進(jìn)行優(yōu)化，提高籽粒蛋白質(zhì)含量的模擬精度。結(jié)果表明:參數(shù)本地化后的DSSAT作物模型模擬的2012-2013、2013-2014年冬小麥生長的全生育期誤差均小于1天，各生育期誤差均小于2天，2013-2014年、2012-2013年的生物量的實(shí)測值和模擬值的RMSE分別為0.996t/ha和1.678t/ha，產(chǎn)量的實(shí)測值與模擬值的絕對誤差為-59kg/ha和-26kg/ha，籽粒蛋