从无人机热红外图像使用改进的三温度模型评估小规模田间玉米透气率
Xiaofei Yang1,2,3, Zhitao Zhang1,2,3, Qi Xu1,2,3
1College of Water Resources and Architectural Engineering, Northwest A&F University, Yangling 712100, China.
Plants (Basel, Switzerland)
|July 30, 2025
概括
这项研究表明,使用无人机热成像和部分植被覆盖面的改进的三温度 (3T) 模型,可以准确估计作物透气率. 这种方法提高了夏季玉米的水资源管理.
科学领域:
- 农业科学 农业科学
- 遥感 遥感 遥感 遥感
- 植物生理学 植物生理学
背景情况:
- 透气是农作物的水损失,生长和产量的关键.
- 精确的透气率 (Tr) 监测对于作物管理至关重要.
- 三温度 (3T) 模型显示了快速Tr估计的前景.
研究的目的:
- 为了评估3T模型的性能,使用土地表面温度 (LST) 和树冠温度 (Tc) 来估计作物透气.
- 为了研究低海拔遥感用于透气估计的应用.
- 开发一个改进的3T模型,包括部分植被覆盖面 (FVC).
主要方法:
- 在不同湿度条件下利用无人机 (UAV) 进行夏季玉米的热红外 (TIR) 成像.
- 应用了高斯隐马尔科夫随机场 (GHMRF) 模型用于TIR图像细分,以提取天花板温度 (Tc).
- 开发并验证了一种改进的3T模型,集成LST,Tc和FVC用于透气率估计.
主要成果:
- GHMRF模型有效地细分了TIR图像,在0.1.1的β值下具有最佳性能.
- 基于无人机的TIR遥感与3T模型相结合,显示了与测量的透气率的显著相关性 (r=0.946在2022,r=0.872在2023).
- 改进的3T模型在估计作物透气时表现出高精度 (r=0.991,r=0.989) 和年间稳定性 (低RMSE).
结论:
- 基于无人机的TIR遥感可用于使用3T模型估计作物透气率.
- 改进的3T模型提高了作物透气估计的准确性和效率.
- 这种方法为优化作物用水管理策略提供了有价值的工具.
