冬小麥植被指數(shù)(NDVI)變化規(guī)律及其與土壤水分相關(guān)性研究.pdf

1、綠色植物對(duì)紅光波段具有很強(qiáng)的吸收性，對(duì)近紅外波段具有很強(qiáng)的反射性，這兩種波段進(jìn)行歸一化差值運(yùn)算可以得到歸一化植被指數(shù)(NDVI)，歸一化植被指數(shù)對(duì)植物的生長狀況及生理活性變化的反映具有很強(qiáng)的敏感性，利用NDVI監(jiān)測(cè)冬小麥生長狀況以及農(nóng)田墑情，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對(duì)現(xiàn)代化冬小麥田間管理技術(shù)的發(fā)展具有重大的意義。本次研究于西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室灌溉站內(nèi)進(jìn)行了大田冬小麥實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)灌水量60L/m2(W1)、50L/m2(W2)和30

2、L/m2(W3)，0L/m2(W4)共4個(gè)水平。分別在越冬期，拔節(jié)期，灌漿期進(jìn)行一次灌溉。采用播種量控制密度，高密度(D1)播種量150kg//hm2，低密度播種量(D2)75kg/hm2。在冬小麥越冬期、拔節(jié)期、灌漿期、成熟期分別采集NDVI，田間氣象數(shù)據(jù)，土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)。分析冬小麥NDVI日變化規(guī)律及其與氣象因素及土壤水分的相關(guān)關(guān)系，并利用多元回歸及逐步回歸兩種方法建立模型，為冬小麥的大田信息監(jiān)測(cè)提供理論和技術(shù)支持。
　　本論文

3、分別分析了冬小麥NDVI日變化規(guī)律、NDVI與氣象因素相關(guān)關(guān)系，以及NDVI與土壤水分的相關(guān)關(guān)系，并得出以下結(jié)論。
　　(1)研究分析了不同生育期內(nèi)冬小麥的NDVI日變化規(guī)律。得出NDVI與單日內(nèi)時(shí)間序列呈現(xiàn)較好的二次拋物線性的相關(guān)關(guān)系，在冬小麥越冬期，NDVI擬合結(jié)果的決定系數(shù)為0.9、0.934，拔節(jié)期的決定系數(shù)為0.954、0.887，灌漿期決定系數(shù)都為0.829。但在冬小麥越冬期的NDVI總體變化幅度不大;灌漿期NDVI波

4、動(dòng)較大，是由于這一生育期內(nèi)，天氣變化異常，導(dǎo)致冬小麥NDVI波動(dòng)較大。經(jīng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證得出，模型精度較好。針對(duì)冬小麥不同生育期NDVI與時(shí)間序列的二次拋物線反演模型，可為冬小麥NDVI快速獲取技術(shù)提供理論支持。
　　(2)研究分析了不同生育期內(nèi)NDVI與氣象因素相關(guān)性。得出冬小麥越冬期NDVI與氣溫以及相對(duì)濕度的相關(guān)性最高，拔節(jié)期NDVI與氣溫及地溫的相關(guān)性最高，灌漿期地溫、相對(duì)濕度與冬小麥NDVI相關(guān)性最好。對(duì)于地溫，氣溫，相對(duì)濕

5、度這些氣象因素，冬小麥NDVI與之都存在一定的相關(guān)性，不同的氣象因素與冬小麥不同生育NDVI間相關(guān)性存在一定差異。相關(guān)模型可以修正冬小麥在異常天氣狀況條件下的NDVI。
　　(3)研究分析了對(duì)不同生育期冬小麥NDVI與土壤水分相關(guān)關(guān)系，并且分別采用多元回歸法及逐步回歸法進(jìn)行模擬。結(jié)果表明，不同生育期冬小麥NDVI與不同深度的土壤水分通過差值處理后存在一定的相關(guān)關(guān)系，在越冬期，NDVI差值與20cm及60cm深度土層的土壤含水量差值