基于无人机遥感的棉花螨害动态监测研究

发布时间：2020-06-12 21:38

【摘要】：棉花是新疆地区的主要经济作物,然而近年来随着气候环境的不断变化,生态环境变得更加有利于棉田病虫害的发生,而棉叶螨作为棉花上的主要害虫,对棉花生产危害极大。如何快速、准确的监测棉花螨害,及时掌握田间螨害的发生动态,对于减少棉花产量损失具有重要意义。基于此,本文依据无人机遥感在时间分辨率以及空间分辨率上的显著优势,实时、动态地获取棉田螨害发生和发展信息,并结合受害棉田的光谱特征与气象要素,分别从螨害遥感识别、区域动态监测、影响因子分析三个方面开展棉花螨害动态监测研究,主要研究内容和研究结果如下:(1)针对无人机多光谱遥感的棉田螨害识别展开研究。通过寻找与螨害发生关系显著的光谱指数作为初选特征因子,根据地面螨害调查数据与受害棉田的影像数据提取相应特征值,同时使用赤池信息准则(AIC)作为特征选择的依据,获取了最佳建模特征,建立了螨害识别的Logistic回归模型。研究表明:在所分析的全部光谱指数中,TVI、DVI和RDVI为识别螨害的最佳特征因子,基于该3个因子构建的Logistic回归模型的分类准确率为95%,F1值为95.1%,能够较好地实现棉田螨害识别,并为螨害监测方面的研究奠定了理论基础。(2)针对多时相遥感的螨害动态监测展开研究。基于无人机获取的多时相影像数据,使用本文得到的螨害识别模型提取各期影像的螨害信息,在此基础上,通过影像信息统计法与变化检测法分析螨害时空上的发生发展过程,并使用数据插值法计算时间序列上的螨害发生面积,建立螨害随时间变化的指数曲线监测模型,实现对螨害发生面积的动态监测。(3)针对气候环境对螨害发生发展的影响展开定量研究。通过对气象因子(平均温度、最高温度、最低温度、相对湿度、降雨量、温湿系数、温雨系数、积温、风力以及风向)与螨害发生变化情况的相关性分析,获得两者之间的定量关系模型。结果表明:风力、温雨系数、温湿系数与积温这四种气象因子共同影响螨害发生动态,风向影响螨害的变化趋势。本文以棉田叶螨为研究对象,基于无人机遥感数据,实现了一定区域范围的棉叶螨快速识别与动态监测。结合多种气象数据,分析了棉花螨害的发生与变化过程。研究成果可为棉花螨害的准确监测和趋势预测提供方法参考,为统防统治、提前预防提供依据。
【图文】：

本文研究路线

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【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S127;S435.622

【参考文献】

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本文编号：2710144