基于花后累积地上生物量比例的冬小麦动态收获指数估算

来源：农业工程学报杂志2022年第7期北京时间：

作者：张宁丹,任建强,吴尚蓉,

摘要：针对已有基于遥感信息的收获指数估算对籽粒灌浆过程中作物生物量变化和收获指数变化过程考虑不足且估算精度有待进一步提高的现状，该研究以冬小麦为研究对象，基于冠层高光谱数据、地上生物量和动态籽粒产量等数据，在提出灌浆至成熟阶段动态收获指数（Dynamic Harvest Index, DHI）和构建花后累积地上生物量比例动态参数（Dynamic fG, D-fG）基础上，提出了敏感波段中心构建归一化差值光谱指数（Normalized Difference Spectral Index, NDSI）估算D-fG的作物动态收获指数估测技术方法并进行精度验证。在此基础上，通过敏感波段宽度扩展确定了冬小麦D-fG估算敏感波段最大宽度，并实现了最大波宽下D-fG和DHI的遥感获取。结果表明，筛选的5个敏感波段中心λ（366 nm, 489 nm）、λ（443 nm, 495 nm）、λ（449 nm, 643 nm）、λ（579 nm, 856 nm）、λ（715 nm, 849 nm）构建NDSI进行D-fG遥感估算均达到了较高精度水平，均方根误差（Root Mean Square Error, RMSE）在0.036～0.050之间，归一化均方根误差（Normalized Root Mean Square Error, NRMSE）在10.46%～14.59%之间；基于敏感波段中心的DHI估算中，RMSE在0.039～0.053之间，NRMSE在10.50%～14.28%之间；估算D-fG的5个敏感波段中心最大波段宽度分别为30、68、58、20和86 nm，基于最大波宽获取DHI估算结果中，RMSE在0.054～0.055之间，NRMSE在14.38%～14.65%之间。可见，该研究所提收获指数遥感估算方法具有一定的可行性，为获取冬小麦动态收获指数提供了新思路和新方法，也为窄波段高光谱卫星遥感和宽波段多光谱卫星遥感获取大范围作物收获指数空间信息提供一定技术参考。

关键词：遥感, 高光谱, 冬小麦, 动态收获指数, 敏感波段, 波段扩展