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高光谱遥感技术在作物营养监测中的研究进展
作者：李娟 韩霁昌 张扬 程科 来源：《现代农业科技》2014年第24期
摘要 高光谱遥感技术可以快速准确地获取农田作物生长状态的实时信息，为实施精准农业提供重要的技术支撑。该文综述了高光谱遥感技术监测作物N、P、K及叶绿素营养状况的国内外研究进展，并提出了一些今后研究的设想，以期促进高光谱遥感技术在作物营养领域的应用，为精确农业发展提供理论依据。
关键词 高光谱遥感；作物；氮磷钾营养；叶绿素
中图分类号 S127 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）24-0251-04
高光谱遥感（hyperspectral remote sensing）又称高光谱分辨率遥感，是20世纪80年代在对地观测方面取得的重大技术突破之一，即指将遥感成像技术和光谱分析技术结合，利用几百乃至成千个小于10 nm的电磁波段从地表目标物体获取连续光谱曲线，从而形成图像和光谱合一的高精度遥感监测方法[1-2]。光谱分辨率高、波段连续性强（350～2 500 nm）、光谱反映的信息量大等特点使得高光谱遥感在特定光谱区域内，以高的光谱分辨率同时获取连续的地物光谱图像，其光谱图像上每一个像元点在各通道的灰度值可以形成一条精细的光谱线，从而可以构成独特的超多维光谱空间，使得遥感应用着重于光谱维度上进行空间信息的展开，从而可以获得更多的地物精细化光谱信息，为定量分析地表物质物理、化学变化过程提供参数和科学依据[2-35]。
在作物生产过程中，尤其在日益发展的当代精准农业中，监测作物营养的变化能较好地反映作物生长发育情况，且可以根据其变化特征，为作物生长管理提供依据。作物能否正常生长，营养则是关键因素，是作物最终产量的限制因子，营养元素含量的多少都直接反映在作物叶片的光谱特征上。作物叶片光谱特征取决于作物生理特征，而生理特征在一定程度上由作物的营养状况决定，即作物生长发育情况可通过获取作物叶片在特定波段的光谱特征，分析其差异性[3]。随着高光谱遥感技术的日趋完善，使基于物体光谱反射特征监测作物营养状况成为可能，它已经能够准确、快速地提供各种地面遥感数据[4-6]。一般利用高光谱图像或数据中提取到的生物物理和生物化学参数信息，通过地面和空中的高光谱遥感信息直接评价作物营养状况，进一步分析作物的长势及最终生物量评估，有助于确定作物生育期田间管理的最佳质、量和时间段，从而有利于促进作物养分资源的合理高效利用，加强了农业数字化以及信息化采集与分析的相关关键技术，为精准农业的发展奠定理论基础。 1 作物氮营养诊断与研究
高光谱遥感技术在作物营养监测中的研究进展
