Estimation of Corn Canopy Chlorophyll Content Using Derivative Spectra in the O2–A Absorption Band
Notice bibliographique
Résumé
Chlorophyll (Chl) is one of the most important classes of light-absorbing pigments in photosynthesis and the proportion of Chl in leaves is closely related to vegetation nutrient status. Remote sensing-based estimation of Chl content holds great potential for evaluating crop growth status in agricultural management, precision farming and ecosystem monitoring. Recent studies have shown that steady-state fluorescence contributed up to 2% on the apparent reflectance in the 750-nm spectral region of plant and also provided additional evidence for fluorescence in-filling of the atmospheric oxygen absorption band at central wavelength of 760 nm (O2–A band). In this study, an in situ hyperspectral remote sensing approach was employed to estimate corn Chl content at the canopy level by using chlorophyll fluorescence (ChlF) signals in the O2–A absorption band. Two new spectral indices, REArea760 (sum of first derivative reflectance between 755 and 763 nm) and REA760 (maximum of first derivative reflectance between 755 and 763 nm), derived from the first derivative spectra in the O2–A band, were proposed for estimating the corn canopy Chl content (CCC). They were compared with the performance of published indices measured at ground level, including MERIS Terrestrial Chlorophyll Index (MTCI), Optimized Soil-Adjusted Vegetation Index 2 (OSAVI2), Modified Chlorophyll Absorption Ratio Index 2 (MCARI2), SR710, REArea (sum of first derivative reflectance between 680 and 780 nm), REA (maximum value of first derivative reflectance between 680 and 780 nm), and mND705. The results indicated that corn Chl content at the canopy level was better predicted by the new indices (with R2=0.835) than the published indices (with R2 ranging from 0.676 to 0.826). The two new indices ranked in the top four according to their summed ranks by integrating the ranks of RMSE and R2 of CCC linear regression models. ChlF originates only from chlorophyll in the photosynthetic apparatus and therefore is less sensitive to soil, wood, and dead biomass interference. Moreover, due to the fluorescence in-filling of the O2–A band and the amplified effect on spectrum signals by derivative operation, the spectral derivative indices in the O2–A band have great potential of estimating the CCC.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».