利用数字图像估测棉花叶面积指数

叶面积指数是指示棉花长势、产量形成和高产群体调控等信息的重要结构特征参数。本研究的目的在于利用基于冠层图像光照叶片和光照土壤分量的图像透光率估测棉花叶面积指数。通过3年不同种植密度、品种、施氮量和灌水量的田间试验,在棉花不同的生育期用数码相机、LAI-2000冠层仪和线性光量子传感器采集数据并进行破坏性取样测定,分析图像透光率的有效性和建立LAI估测模型,进而对图像方法、LAI-2000和破坏性取样方法进行比较和分析。结果表明：(1)在太阳高度角最大且变化最小的正午时段,数码相机测量的图像透光率与线性光量子传感器测量的冠层透光率较一致且相对稳定。(2)图像透光率能反映除吐絮期以外各时期的冠层透光状况,但是当LAI大于5时图像透光率出现饱和。(3)综合分析2009和2010年数据,建立了图像透光率估测LAI的模型(R2=0.8438, SE=0.5605);利用2007年独立试验资料检验估测模型的性能,模型检验的拟合度较高(R2=0.8767)且预测误差较小(RMSE=0.4305),当LAI＞5时模型的预测能力降低。(4)数字图像、LAI-2000和破坏性取样三种方法测量的LAI值之间均呈现显著的线性相关(R2＞0.85),但是图像透光率的饱和性致使当LAI＞5时明显低估叶面积指数。