叶表面偏振反射测量对冬小麦氮含量高光谱估算的提升

高光谱遥感为冬小麦氮含量的实时估测提供了技术途径,然而在实际探测过程中,接收的信号不仅包含植株叶、茎等器官内部发生多次散射后的光辐射,也包含在叶片表面发生镜面反射而没有进入器官内部的光辐射,原理上只有前者可反映植株的生化组分信息,因此目前常用的反演算法存在较大不确定性.拟采用增加偏振测量的方式,区分与上述两种情形对应的非偏振光和部分偏振光,通过构建相应的反射率表征因子,以评估剔除部分偏振反射分量对植株氮含量估算的影响.实验获取了冬小麦拔节、挑旗、开花、灌浆四个典型生长期共计48组偏振高光谱与氮含量测量样本,分析后表明,剔除偏振反射后,反射率光谱与氮含量的相关性在可见光波段有较明显的提升,而常用的多个植被指数对氮含量的估算精度有小幅提升,且不同生长期对应的最优植被指数不同.上述结果证明了通过测量叶表偏振反射而提升冬小麦氮含量高光谱估算方法的有效性与稳定性,为提升植被生化组分遥感反演的精度提供了参考.