本研究具体以关中地区具有代表性的粮食作物玉米为研究对象，通过田间试验、高光谱提取技术等手段掌握作物在不同生长时期缺少不同营养元素（主要是氮磷钾）及其所表现出的生理、生化、生态指标与光谱特征之间的联系，建立作物营养元素含量与高光谱数据间的数学关系。本实验表明，土壤中磷和钾的含量足够支持农作物生长，氮元素为主要影响因子；同时，作物在不同施肥水平情况下，不同生长阶段中，其光谱信息在510nm、550nm、580nm、630nm和720nm等波段处与作物生长势态关系显著，特别是以550nm和720nm波段反射率通过对数转换后的组合模型适用于玉米生长的各个时期。
本项目具有很强的创新性：
1、设置不同施肥、灌溉水平的田间试验，观测植物的生理生态变化和波谱响应，为栽培植物长势的遥感识别和监测奠定理论基础；
2、通过作物养分、水分→植物长势→波谱特性→遥感影像的信息传输过程和机制分析，建立作物长势的遥感评价、监测模型；
3、本研究采用高分辨率的遥感影像对主要粮食作物小麦和玉米进行分析，处于国内外领先地位。本项目为实现精准农业中作物养分遥感监测，提高农业生产管理水平，提高作物肥料利用率，降低生产经营成本提供基础资料及决策依据。
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