基于热红外图像核桃园土壤水分预测模型的建立及应用
作 者：孙 圣，张劲松，孟 平，汪贵斌，黄 辉，尹昌君，王鑫梅
期刊名称：农业工程学报
影响因子：
卷 期 号：34（16）
页 码：89-95
关键词：无人机；土壤；水分；核桃；热红外图像；冠气温差；土壤含水量
论文摘要：
为了解北方核桃园区的土壤水分状况，实现优化水资源配置的目的。该文于2016 和2017 年采用固定式热红外
成像仪（A310 f）连续观测得到核桃主要生长季节午后（13:00 和14:00）的冠层温度，并同步观测温度、湿度、辐射、
风速、降雨量和0～80 cm 不同土层深度的土壤体积含水量。并于2017 年8 月11 日利用无人机热成像系统（TC640）对
连续灌溉区域和干旱胁迫区域进行了图像采集。结果表明，40～60 cm 土层深度可能是核桃树主要吸收水分的区域。冠层
温度普遍高于空气温度，其变化范围在0～5 ℃之间，冠气温差与土壤含水量呈负相关，与太阳辐射呈正向关系，其中，
土壤含水量的贡献值达到了75%。利用2017 年13:00 时的冠层与空气温差数据来建立的土壤水分预测模型，R2=0.64；同
时，利用14:00 时的实测数据对所建立模型进行验证，R2=0.61，表明该模型具有一定的拟合精度。最后，将模型用于诊
断核桃区域水分状况，证明了其具有较好的实际应用效果。该研究首次将固定式热成像设备与无人机热成像系统相结合
来研究树木的冠层温度，并成功实现了从理论模型到实际应用，从单株水平到区域尺度的转换。