基于無(wú)人機(jī)遙感影像的多品種水稻抽穗時(shí)間估算

莫佳才，彭 漪，劉小娟，王 靖

（武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院，湖北 武漢 430079）

水稻是我國(guó)三大糧食作物之一，近年來(lái)我國(guó)每年的水稻總產(chǎn)量穩(wěn)定在2億t以上，約占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的30%。水稻產(chǎn)量維系著國(guó)家糧食安全，提高水稻總產(chǎn)量仍是我國(guó)水稻產(chǎn)業(yè)今后的工作重點(diǎn)[1]，而水稻的育種選種是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的基礎(chǔ)工作之一。傳統(tǒng)的水稻育種選種工作依賴(lài)于水稻工作者人工觀察和記錄，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而遙感技術(shù)能夠便捷快速地捕捉信息，提高工作效率，在水稻育種栽培上正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。水稻生育期監(jiān)測(cè)是對(duì)水稻各生育時(shí)期的生長(zhǎng)狀態(tài)信息進(jìn)行記載的過(guò)程，對(duì)水稻的田間管理和產(chǎn)量預(yù)估來(lái)說(shuō)至關(guān)重要[2]。在移栽稻中，水稻移栽后的生育期可分為返青期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、乳熟期和成熟期[3]。其中抽穗期是育種者選擇優(yōu)良親本和進(jìn)行授粉操作的關(guān)鍵時(shí)期，準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)抽穗期對(duì)于水稻育種和產(chǎn)量估算具有重要意義[4]。

研究表明，在水稻生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，其冠層光譜反射率的變化呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，由反射率計(jì)算得到的遙感植被指數(shù)（Vegetation index，VI）的規(guī)律性則更為明顯[5]。水稻的植被指數(shù)通常在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期逐漸上升，到抽穗期達(dá)到最高值，隨后轉(zhuǎn)為逐漸下降，直至收割[6-8]。正是這種規(guī)律性，使研究者們能夠從水稻植被指數(shù)的時(shí)間序列曲線中識(shí)別出水稻的生育時(shí)期。由于氣象條件、觀測(cè)儀器擾動(dòng)等內(nèi)外因素的影響，觀測(cè)到的原始曲線通常存在噪聲，需要進(jìn)行平滑處理，常用的方法有濾波法、動(dòng)態(tài)閾值法和函數(shù)擬合法等[9]?！?br>