机载高光谱成像仪监测玉米群体生长信息

玉米是用途非常广泛的粮饲作物，对保障世界粮食安全具有重要意义。现今，全世界约70%的玉米用以发展畜牧业，以生产肉、奶、蛋等生活必需品。学者曾把人均玉米数量视为一个国家畜牧业发展和人民生活水平的重要标志。中国是玉米主要生产国之一，种植面积占世界首位，总产量仅次于美国。

玉米生产受气候环境因素及人工栽培措施的影响，其产量形成过程极为复杂。如何快速、准确、高效率地监测植株的生长发育动态及水分、营养状况等信息，是未来构建精准农业技术体系的关键环节。高光谱遥感技术作为探测和获取作物冠层光谱信息的高效手段，可用于准确反演玉米植株营养状态和长势信息，能够为建立玉米生长监测和营养诊断技术提供重要的理论基础和指导。国家“十三五”重点研发计划 “粮食作物生长监测诊断与精确栽培技术”项目，面向东北及黄淮海玉米主产区，确立玉米养分、水分最优诊断指标体系，构建基于产量目标的玉米适宜指标动态模型及生长诊断模型，集成建立面向不同生长目标的玉米肥水调控模型，定量推荐适宜水肥调控方案。中国农业科学院作物科学研究所作为项目研究的骨干单位，在新乡综合试验基地设置了玉米水肥一体化调控、氮肥梯度及运筹管理、玉米不同类型品种多播期实验等研究工作，旨在为玉米生长定量诊断模型和动态调控模型的验证与完善提供丰富的参数支持，以提高其监测、诊断的准确性与调控的精确度。

北京欧普特科技有限公司于今年8月份协助中国农科院作物所在新乡综合试验基地用无人机搭载推扫高光谱成像仪Nano-Hyperspec对各实验处理田块获取高光谱成像数据，进行长势监测分析。通过与地面实测数据进行对比分析，利用高光谱成像仪采集的光谱信息构建的多种光谱特征与玉米叶面积指数、叶片氮含量、氮积累量等关键农学指标具有显著相关关系，能够反映不同实验处理间的差异性。为探索实现玉米生长动态监测及营养状况诊断提供了有效的技术途径。

校正拼接后图像：

玉米反射率光谱曲线：