第31卷，第9期 2011年9月
光谱学与光谱
青分析
Spcctroscopy and Spectral Analysis
Vol.31,No.9.pp2450-2454 Septermber, 2011
基于红边位置提取验证成像与非成像高光谱数据的一致性王大成1，2，张东彦1，2，赵晋陵"，李存军，朱大洲"，黄文江"，李宇飞3，杨小冬1
1.国家农业信息化工程技术研究中心，北京100097
2.新江大学农业遥感与信息技术应用研究所，浙江杭州310029 3.科学技术部中国农材技术开发中心量火与信息处，北京100054
摘要定量遥感是当前遥感发展的前沿，作物组分信息解析是农业定量遥感的研究热点，而成像高光谱技术为解决微观尺度的作物组分信息探测研究提供了强有力的手段。利用成像光谱仪（pushbroomimaging spectrometer，PIS)与地物光谱仪(FieldSpecProFR2500，ASD)同步收集冬小麦、玉米不同生育期叶片的反射光诺，通过不同算法提取PIS与ASD数据的红边位置，验证成像光谱数据的精度。结果表明：（1)PIS与 ASD原始光谱数据在红边区间(670～740nm)有很高的吻合度；(2)从室内光谱（玉米叶片)红边位置的提取结果看，两仪器提取的红边位置都集中在700～720nm；（3)从室外光谱（小麦叶片)红边位置的提取结果看，
这种差异主要是成像光谱数据受氨气吸收的影响较大所致；（4)PIS与ASD的红边变幅不同，但趋势相同，以上结论为成像光谱数据的深入应用提供了参考。
关键调红边位置；成像高光谱；玉米；冬小麦；叶片
中图分类号：S127
引言
文献标识码：A
DOI; 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2011)092450-05
边区间(670~780nm)最大斜率的波长，红边位置向长波或短波方向的移动常被用来估测叶片叶绿素含量和叶面积，是诊断植被胁迫和衰老的一个重要指标0。由于红边位置是
微观尺度的作物组分信息解析一直是农业定量遇感的研究热点"，由于通感仪器性能的限制，国内外科学家目前还主要利用非成像高光讲仪进行农作物长势监测与机理探测研究[2,幻，近年来，随着材料科学的飞速发展和对田块尺度作物精细管理的需求，低成本、高性能的成像光谱仪的开发与近地田间应用成为农业定量遥感的一个重要方向。
成像高光谱技术，不仅具有非成像高光谱技术信息量丰富、快速、无损诊断的优点，还有实时成像的特点。基于其图谱合一的优势，我们既能对田块、群体尺度的农作物进行研究，又能对微观个体、组分尺度的信息进行探测与解析，这为研究群体特性、作物个体及其转换机理提供了重要的工具
红边是绿色植被特有的光谱特征之一，是由于植被在红光波段叶绿素的强烈吸收与近红外波段光在叶片内部的多次散射而形成的强反射所查成的，国内外学者对此一直给予高度的关注(-8)；红边位置(rededgeposition，REP)被定义为红
收稿日期：2010-12-20，修订日期：2011-03-14
指红-近红外斜率的转折点，因此其精确计算需要此区城许多窄波段的光谱测量数据。目前，红边参数的计算方法主要分为两类，一类是基于导数光谱，如最大一阶导数法(]、线性外推法[12]、拉格朗日内插法(13]等，另一类则基于曲线拟合技术，如多项式拟合法[14]、四点内插法[15]、例高斯模型法(16]等，为了利用成像光谱数据进行微观尺度的精细研究，本文通过对成像与非成像高光谱数据提取的红边位胃进行比对，分析两仪器获取数据的一致性，从而验证成像光谱仪的性能，最终为成像光谱数据的深人挖掘提供参考。
材料与方法 1
1.1试验设计
试验1于2008年～2009年在国家精准农业研究示范基地（40.18"N，116.44°E)开展。供试作物为冬小变，品种为京 411，直立型，2008年10月播种，大田种植，正常肥水管理。
基金项目：公益性行业（农业）科研专项项目（200903010)，国家白热科学基金项目（40701120)和北京市白然科学基金项目（4092016)资助
作者简介：王大成，1982年生，断江大学农业遇感与信息技术应用所博士研究生
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