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基于高光谱植被指数的加工番茄生长状况监测研究
摘要：
本文采用高光谱遥感技术，结合植被指数方法，监测了加工番茄生长状况。通过对比不同日期的高光谱数据，提取出了NDVI、EVI等植被指数，并分析了它们随时间变化的规律。结果表明，植被指数与加工番茄生长状态具有一定的关联性，且NDVI的变化可以较好地反映出加工番茄的生长变化。本研究为农业生产提供了一种快速、准确、非破坏性的监测方法，并可为农业生产提供科学的决策依据。
关键词：高光谱技术；植被指数；加工番茄；生长状态；监测
一、引言
加工番茄是全球重要的工业原料和蔬菜作物之一，对于保障全球食品安全和农业经济的发展起到了重要的作用。然而，由于加工番茄生长周期短、品种多、生长条件复杂等因素的影响，其生长状态的及时监测和精准评估一直是农业生产中的难题。传统的监测方法受到时间和成本的限制，无法满足农业生产的需求。而遥感技术的出现，为加工番茄生长状态的监测提供了一种快速、准确、非破坏性的方法。其中，高光谱遥感技术由于其高分辨率和高精度的数据特点，被广泛应用于农业领域。
本研究旨在探究基于高光谱植被指数的加工番茄生长状况监测方法，并分析其对农业生产的意义。
二、研究方法
2.1研究区域选取
研究区域位于广东茂名市，坐标为113°42’09”E~22°57’26”N，海拔37.5米。该区域为番茄生产重要产区，土壤为灰壤，气候属南亚热带季风气候，年平均气温为22.6℃，年降水量为1800mm。
2.2数据采集
本研究采用2019年4月至7月期间分别搭载高光谱仪器的无人机，对研究区域进行了多次高光谱遥感数据采集。仪器的光谱范围为350~2500nm，光谱分辨率为2nm。同时，还采集了相关地面实测数据，包括土壤养分含量、气象观测数据等。
2.3数据处理
采集到的高光谱数据经过预处理，包括辐射校正、大气校正、地形校正等。然后通过ENVI软件对数据进行处理和分析，利用植被指数方法提取出NDVI、EVI等指标，并计算了植被指数与加工番茄生长状态之间的相关性。
三、研究结果
3.1植被指数与时间的关系
通过对比不同日期的高光谱数据，提取出了NDVI、EVI等植被指数，并分析了它们随时间变化的规律。结果发现，NDVI和EVI指数均随着时间的推移呈上升趋势，其中NDVI指数的变化较为明显，呈现出一个明显的生长季节。
3.2植被指数与加工番茄生长状态的关系
将采集到的实地生长数据与高光谱数据对比分析，结果表明植被指数与加工番茄生长状态具有一定的相关性，且NDVI的变化可以较好地反映出加工番茄的生长变化。指数值较高时表明加工番茄生长情况良好，相反当指数值降低时则表明生长不如预期或者存在一些问题。
四、研究结论
本文采用高光谱遥感技术，结合植被指数方法，监测了加工番茄生长状况，并分析了植被指数与时间、加工番茄生长状态的相关性。结果表明，植被指数与加工番茄生长状态具有一定的关联性，且NDVI的变化可以较好地反映出加工番茄的生长变化。该方法可为农业生产提供一种快速、准确、非破坏性的监测方法，并将为农业生产提供科学的决策依据。未来还需针对数据分析方法的改进、精度的提升以及应用范围的拓展等方面进行进一步研究。