摘要：为了评价作物冠层水分传感器的整体性能，开展了标定试验、精确性试验、稳定性试验以及作物冠层水分监测试验等。结果表明，作物冠层水分传感器具有较高的线性度，线性相关系数达到0.95以上；传感器具有良好的精确性，在815nm、900nm、970nm波段处，作物冠层水分传感器与光谱仪测得的冠层反射率相关性均高于0.75，能够较好地实现作物冠层光谱反射率的测量；传感器的稳定性良好，传感器在四个波段处测得的白板反射率与标准白板反射率相对误差和平均误差均小于5%；传感器能较好地实现对作物冠层水分的监测，传感器比值植被指数与冠层含水率相关性达到0.77，并以此构建出了传感器比值植被指数与冠层含水率的监测方程：y=1.2926x+0.1318，为进一步高效、精准的水分监测奠定了基础。

关键词：作物冠层；水分传感器；评价；试验

The experimental research of crop canopy moisture

Abstract：In order to evaluate the overall performance of the crop canopy moisture sensor, calibration experiments, precision tests, stability tests, and monitoring tests of the canopy moisture content were tested. The results show that the crop canopy moisture sensor has a high linearity, the results show that the crop canopy moisture sensor has a high linearity, the linear correlation coefficient reaches above 0.95. The sensor has good accuracy, the correlativity of the canopy reflectance obtained from the crop canopy moisture sensor and the spectrometer is higher than 0.75 at the 815nm, 900nm, 970nm bands, which can better achieve crop canopy spectral reflectance. The stability of the sensor is good. The relative error and average error of the reflectance of the whiteboard and the reflectance of the standard whiteboard measured at the four bands are less than 5%. The sensor can better monitor the crop canopy moisture, the correlation between sensor vegetation index and canopy moisture content reaches 0.77, and the monitoring equation of sensor ratio spectral index and canopy moisture content is constructed: y=1.2926 x+0.1318, it laid the foundation for further efficient and accurate moisture monitoring.

Key words: crop canopy; moisture sensor; evaluate; experiment

目  录

摘要 1

关键词 1

Abstract 1

Key words 1

1  材料与方法 2

1.1  试验设计 2

1.2  试验设备 2

1.2.1  Diviner2000便携式土壤墒情监测系统 2

1.2.2  USS-1200C积分球光源 3

1.2.3  FieldSpec Pro FP2500型背挂式野外高光谱仪 3

1.2.4  作物冠层水分传感器 4

1.3  测定项目与试验方法 4

1.3.1  作物冠层水分传感器标定试验 4

1.3.2  作物冠层水分传感器精确性试验 4

1.3.3  作物冠层水分传感器稳定性试验 4

1.3.4  水层对作物冠层水分传感器测量结果影响试验 5

1.3.5  作物冠层水分传感器对水稻冠层水分的监测试验 5

1.4  数据分析方法 5

2  结果与分析 6

2.1  作物冠层水分传感器标定试验结果 6

2.2  作物冠层水分传感器精确性试验结果 7

2.3  作物冠层水分传感器稳定性试验结果 8

2.4  水层对作物冠层水分传感器测量结果影响分析 9

2.5  作物冠层水分传感器对水稻冠层水分的监测试验结果 10

3. 总结与讨论 11

致谢 12

参考文献 13

作物冠层水分传感器试验研究

水分作为作物的主要组成成分，参与作物的呼吸、光合、有机质合成及分解等过程，对植物的生长发育有着极为重要的作用。水分的亏缺会直接影响植物的生理生化过程和形态结构，导致一系列异常生理反映，影响植物生长、产量和品质[1]。而我国农业水资源短缺的现状又要求了我国的农业生产需要利用有限的水资源去获取更高的产量和更好的品质。因此，作物实时水分状况的获取有利于指导作物的科学精确灌溉，在节约水资源的同时，更能获得更好的作物品质和产量。