摘要：[目的]研究棉花冠层光谱对不同叶面积指数（LAI）的响应,建立棉花LAI光谱反演模型.[方法]利用2003～2004年采集的棉花光谱与LAI的246组数据,分析LAI与冠层反射率光谱和反射率一阶微分光谱间的定量关系.[结果]当LAI大于2.5后不同LAI棉花群体光谱反射率在可见光波段趋于饱和;LAI与可见光波段和短波红外波段（水分吸收带除外）光谱反射率呈显著负相关,与近红外波段高光谱反射率呈显著正相关;LAI与棉花反射率一阶微分光谱主要在蓝边（523～531 nm）、黄边（570～576 nm）、红边（700～755 nm）形成3个相关系数高台区,均达极显著水平,其中红边区的相关性最高.棉花红边位置固定,分别在718 nm和723 nm,且以 723 nm处对LAI更敏感.在反演棉花LAI的高光谱参数中VI （660、800）、VI （550、800）、VI （500、800）、VI （670、800）、Sdy （570～573 nm）、SDr （714～755 nm）、D723、Dr 估算LAI相对误差低于30%,RSME小于0.6,其中VI （600、800）、VI（550、800）两个参数估算水平最高,相对误差分别为21.7%与21.0%,RMSE分别为0.416与0.419;利用SDr与SDr/SDb分别对LAI大于1.0 与小于1.0 的棉花群体反演,能显著提高LAI的估算水平.[结论]应用高光谱分析方法能够提取棉花冠层特征光谱信息,构建LAI高光谱反演参数,建立估算模型,并且利用包含不同光谱参数的分段模型可以进一步提高LAI反演精度.

关键词：棉花冠层 叶面积指数 反射率光谱 反演 

单位：中国农业科学院作物科学研究所; 国家农作物基因资源与基因改良重大科学工程; 北京100081; 新疆兵团绿洲生态农业重点开放实验室/新疆作物高产研究中心; 石河子832003