KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE (한국작물학회지)

The Korean Society of Crop Science (한국작물학회)
권호 표지

Estimation of Rice Canopy Leaf Area Index(LAI) by Spectral Reflectance of Solar Radiation in Paddy Field

태양광 반사율을 이용한 벼 군락의 엽면적지수 추정

  • Published : 1997.04.01
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Abstract

To estimate the leaf area index(LAI) of rice plant by non-destructive method, spectral reflectance from rice plant canopy was measured by using the spectroradiometer (LI-1800, LICOR Inc.) with one week interval during the rice growing season at Suwon paddy field in 1993. LAI of two medium late maturing varieties, Daechungbyeo and Ilpumbyeo, and one early maturing variety, Jinbubyeo, were observed and compared with those estimated by vegetation index. The reflectance(R) of visible wavelength remained less than 0.1 over entire growing season, but that of near infrared wavelength remained from 0.1 to 0.5 with the significant positive correlation with LAI. Vegetation index determined by the reflectance of visible against near infrared wavelength showed high correlation with LAI of rice canopy. Vegetation index derived from wide band ratio, NIR(720~1, 100nm) /Blue(400~500nm), showed the highest correlation coefficient with LAI. Vegetation index derived from narrow band(10nm interval) ratio, R910/R460, from transplanting to heading stage corresponded well to measured values (Y=0.16799X-0.79776 ; $R^2$=0.94). But another vegetation index, NIR(720~1, 100nm) /Red (600~700nm), showed higher correlation with LAI than NIR /Blue did from heading stage to maturity.

태양복사 스펙트럼을 이용하여 벼 군락의 엽면적지수를 비파괴적인 방법으로 추정하고자 1993년 경기도 수원기상대 포장에서 조생종 진부벼와 중만생종 대청벼, 일품벼를 공시하여 벼 군락의 태양광 반사특성과 엽면적지수의 시기별 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 출수이전의 생육기간동안에 태양광의 파장별 반사율은 가시광 파장대에서는 0.1이하로 낮았고, 근적외광 파장대에서는 0.1∼0.5 이상이었다. 가시광 파장대에서는 LAI가 증가할수록 반사율이 감소하였고, 근적외광 파장대는 LAI가 증가할수록 반사율도 증가하였다. 2. 출수전에 근적외광 파장대(720∼1,100nm)의 반사율을 가시광 파장대 (400∼700nm)의 반사율로 나눈 비율이 LAI와 높은 상관을 보였으며, 가시광 파장대중에서는 녹색, 적색파장보다 청색파장(400∼500nm)의 반사율로 나눈 비율이 높은 상관을 보였다. 3. 근적외광 파장의 반사율을 청색파장의 반사율로 나눈 비율중에서 특히 R910/R460 비율이 LAI와 가장 높은 정의 상관을 보였다. 4. 출수이전의 R910/R460과 LAI의 회귀식을 이용한 추정식 Y=0.160799-X0.79776는 실측치와의 상관관계가 매우 높았다. 5. 출수이후엔 근적외광 파장(720∼1,100nm)의 반사율을 적색파장(600∼700nm)의 반사율로 나눈 비율이 청색이나 녹색파장의 반사율로 나눈 것보다 LAI와의 상관이 높았다.

Keywords