[发明专利]SISP指数探测小麦病害方法和SISP指数构建方法

说明书

本发明公开了一种SISP指数探测小麦病害的方法，其包括：利用归一化植被指数(NDVI)和重归一化植被指数(RDVI)对日光诱导叶绿素荧光(SIF)和光化学指数(PRI)进行处理；利用SIF和PRI构建协同冠层SIF和PRI的SISP指数；利用步骤二中构建的SISP指数进行小麦条锈病的遥感探测。本发明还公开了一种SISP指数的构建方法，其包括对PRI除以RDVI²以及对冠层SIF乘以NDVI进而构建SIF与PRI数据协同的SISP指数。本发明利用NDVI和RDVI处理后的SIF和PRI构建的SISP指数，能够减弱作物群体生物量对冠层SIF及PRI信号的影响，提高小麦条锈病的遥感监测精度。

技术领域

本发明涉及小麦条锈病遥感监测技术领域，具体是涉及一种SISP指数探测小麦病害方法和SISP指数构建方法。

背景技术

小麦条锈病是一种发病率高且危害范围广的气传真菌性病害，严重影响了小麦的安全生产，获取小麦条锈病的发病状况对其病害的防控具有重要意义。日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence，SIF)是自然光条件下，植被吸收的光合有效辐射在满足光合作用的情况下以长波(650～800nm)形式发射的叶绿素荧光信号，包含丰富的光合作用信息。当植物受到病害等外部胁迫时，SIF强度随叶绿素在光能吸收、传递、转换方面的效率而改变，被认为是反映植被光合功能受植物生理状态及环境条件影响的敏感“探针”，能够及时探测到植被光合生产力、生理状况及受胁迫状况等信息，广泛应用于小麦条锈病、木薯花叶病以及高温胁迫等遥感探测。

叶绿素荧光的发射和NPQ能量的耗散均能敏感反映植物受胁状况及其光合性能，将与NPQ密切关联的光化学指数PRI与SIF进行协同研究，能够减弱叶绿素循环与类胡萝卜素/叶绿素含量比值对PRI的贡献，提高对植被冠层光合性能的评价能力。但是冠层SIF与PRI除了与植物生理过程有关外，还受冠层几何结构等因素的综合影响，而反射光谱信号对作物群体生物量具有较稳定的敏感光谱特征，能够有效反映冠层几何结构的变化。为了减弱群体生物量对冠层SIF与PRI信号的影响，进一步提高作物病害遥感探测精度，亟需构建一个新的高精度的指数。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供了一种SISP指数探测小麦病害的方法，其利用NDVI和RDVI处理后的SIF和PRI构建的SISP指数，能够减弱作物群体生物量对冠层SIF及PRI信号的影响，提高小麦条锈病的遥感监测精度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种SISP指数探测小麦病害方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤一、利用归一化植被指数NDVI和重归一化植被指数RDVI对日光诱导叶绿素荧光SIF和光化学指数PRI进行处理。

步骤二、利用步骤一中处理后的日光诱导叶绿素荧光SIF和光化学指数PRI数据构建了协同冠层SIF和PRI的光谱指数SISP。

所述协同冠层SIF和PRI的光谱指数SISP为：

式中：PRI为光化学指数；SI为反射率光谱指数；SIF为某一单波段SIF强度；NDVI为归一化植被指数。

上述SISP指数探测小麦病害方法，其特征在于，所述某一单波段SIF强度是采用3FLD方法计算获取的O₂-A波段的日光诱导叶绿素荧光SIF强度。

上述SISP指数探测小麦病害方法，其特征在于，所述反射率光谱指数SI具体的为重归一化植被指数RDVI，则所述协同冠层SIF和PRI的光谱指数SISP为：

式中：PRI为光化学指数；RDVI为重归一化植被指数；SIF_O2-A为O_2-A波段SIF强度；NDVI为归一化植被指数。