基于无人机遥感影像的玉米冠层温度提取及作物水分胁迫监测

来源：农业工程学报杂志2021年第23期北京时间：

作者：张智韬,于广多,吴天奎,张誉馨,白旭乾,杨帅,周永财,

摘要：针对当前无人机热红外遥感提取冠层温度不准确、监测作物水分胁迫状况精度不高的问题，该研究以不同水分处理的拔节期夏玉米为研究对象，利用无人机获取试验区域热红外和可见光图像资料，分别采用Otsu算法、EXG-Kmeans算法和Otsu-EXG-Kmeans算法获取冠层区域图像，并对提取结果进行精度评价，而后采用最优算法求得对应作物水分胁迫指数（Crop Water Stress Index，CWSI），通过分析CWSI同土壤含水率相关关系以及CWSI日平均变化趋势来监测玉米水分亏缺状况。结果表明：1）相比于其他方法，Otsu-EXG-Kmeans算法对冠层温度提取精度更高（用户精度为95.9%），提取的冠层温度更接近实测温度（r=0.788），可以准确获取图像冠层温度。2）相比于冠层温度，CWSI与土壤含水率的相关性更高（r= -0.738），CWSI日平均变化趋势更符合实际情况，可更加精确地监测玉米缺水状况。该研究为无人机遥感精准监测作物水分胁迫状况提供参考。

关键词：遥感, 冠层, 温度, 热红外, Otsu算法, EXG指数, Kmeans算法, 作物水分胁迫指数