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農田春小麥葉面積指數和覆蓋度時空變異性研究
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民用航天“十二五”預研項目(D040201)、高分辨率對地觀測系統國家重大專項資助項目(YZD00100GF)和遙感科學國家重點實驗室資助項目(Y1Y00244KZ)


Spatial and Temporal Variability of Spring Wheat Leaf Area Index and Coverage in Northwest China
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    摘要:

    準確獲取春小麥葉面積指數和覆蓋度的時空變異特征,對春小麥生長參數時空分析至關重要,也是利用遙感準確反演春小麥葉面積指數和覆蓋度必須解決的問題,對于尺度轉換研究具有十分重要的意義。綜合運用傳統統計分析方法、地質統計分析方法及時間穩(wěn)定分析方法,研究了春小麥葉面積指數和覆蓋度在不同生育階段的時空變異特征,并探討了二者的關系,建立了綜合考慮時空特征的春小麥葉面積指數增長模型。研究結果表明:在研究條件下,春小麥覆蓋度和葉面積指數隨時間的變化趨勢相似,但二者變異系數(CV)的變化趨勢明顯不同,隨著春小麥的不斷生長,覆蓋度CV不斷減小,而葉面積指數CV則是先增加后減??;春小麥葉面積指數和覆蓋度都具有空間結構,其中在播種-分蘗階段(頭水灌溉前)的空間相關距離最大(50~60m),頭水灌溉后,春小麥葉面積指數和覆蓋度的空間相關距都減小,其中葉面積指數相對比較穩(wěn)定(約20m);春小麥葉面積指數和覆蓋度均具有時間穩(wěn)定特征,播種-分蘗階段處于頭水灌溉前,這個階段的春小麥覆蓋度對其在整個生育期的穩(wěn)定性有顯著影響,相比之下,這個階段的葉面積指數對其在整個生育期的穩(wěn)定性影響不明顯;春小麥葉面積指數除了與生育期有密切的時間相關關系外,還在一定范圍內與覆蓋度有顯著的空間相關關系,為此從時空變異角度,建立了一個以生育期和覆蓋度為預報因子的葉面積指數增長模型,經檢驗,擬合模型方程在置信度0.01水平上表現顯著。葉面積指數增長模型將不同時間的葉面積結合了空間上的變異特征,較之前的僅基于生育期的Logistic模型適應性更廣。

    Abstract:

    The temporal and spatial variability of spring wheat leaf area index (LAI) and coverage was investigated, which was essential for the spatial analysis of crop parameters and the exact way to resolve the matching problems between remote sensing data and ground observation data. The results showed that, with the growing of spring wheat, the CV of coverage decreased, while the CV of LAI increased first and then decreased. At the coverage-tillering stage, both wheat LAI and coverage had the maximum spatial correlation distance and the minimum spatial variation. But at later growth stages, the spatial correlation distance was relatively stable for LAI and coverage. At some sample points, spring wheat LAI and coverage had a higher temporal stability than others, especially after the tillering-shooting stage. Compared with the coverage, the temporal stability of LAI was more significant. The sampling sites with higher time stability could be used to estimate the mean value of large region. Spring wheat LAI model was built with parameters of coverage and growth period, which could reflect the spatial and temporal variability.

    參考文獻
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引用本文

王春梅,顧行發(fā),余濤,孟慶巖,劉苗,李玲玲.農田春小麥葉面積指數和覆蓋度時空變異性研究[J].農業(yè)機械學報,2014,45(8):254-261,235. Wang Chunmei, Gu Xingfa, Yu Tao, Meng Qingyan, Liu Miao, Li Lingling. Spatial and Temporal Variability of Spring Wheat Leaf Area Index and Coverage in Northwest China[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2014,45(8):254-261,235.

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歷史
  • 收稿日期:2013-09-13
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  • 在線發(fā)布日期: 2014-08-10
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