基于无人机成像高光谱的冬小麦全蚀病等级监测
发布时间：2021-04-09 11:36
小麦是我国最重要的粮食作物之一,近年来由于小麦病虫害在我国部分地区大范围发生,导致了冬小麦的减产和品质降低。随着遥感技术的出现以及对于小麦作物区域尺度精准经营的需要,利用遥感技术来获取、处理和监测小麦病虫害的发生发展已成为了一种有效手段,尤其近年来高光谱遥感监测技术的开发与应用,相比传统的地物光谱仪,利用该技术获得的高光谱影像中的每一个像素点均包含着唯一的光谱数据,达到了“图谱合一”的遥感数据效果,不仅能够对小麦病虫害引起的叶片中含水量、氮含量、叶绿素含量、和组织形态等特征产生光谱响应,又能够对小麦叶片中表现出的光谱特性进行较好的空间可视化显示,为小麦病虫害定量遥感监测提供了重要的研究依据。本研究主要以小麦全蚀病为研究对象,以小麦全蚀病病害等级监测为主要研究内容。大面积、实时、无损监测小麦全蚀病病害程度对其防治具有重要意义,利用研究区冬小麦冠层尺度上ASD非成像光谱仪和无人机平台搭载的UHD185成像光谱仪获取的冠层光谱反射率,结合地面调查数据,对该区域小麦全蚀病病害等级构建监测模型,以便于及时对小麦全蚀病的防治提供精准指导。本文利用ASD光谱数据评价UHD185光谱数据的精度和可靠性...
【文章来源】：河南农业大学河南省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
小麦全蚀病症状Fig.1-1Symptomsofwheattake-all
3 材料与方法3.1 研究区概况本文研究区域位于河南省漯河市郾城区裴城镇（如图 3-1 所示），试验于 2017 年 5 月21 日在该区域（东经 113°49'58.43"E~113°50'2.58"E，北纬 33°43'11.08"N~33°43'11.83"N，海拔 61m）进行，研究区域为暖湿性季风气候，常年降水量 786 毫米,农业基础条件较好。冬季寒冷干燥，夏季高温多雨。试验区长 112m、宽 26m，主要土壤类型为潮土。研究区主要农作物为小麦，且该区域作物种植结构简单，种植区域较大；同时，该区域是小麦全蚀病的高发区域。供研究的小麦品种为矮抗 58，播种日期为 2016 年 10 月 12 日，其生长期间的栽培措施同一般高产田。
图 3-2 小麦全蚀病病害调查样点分布Fig.3-2 Distribution of sampling sites for wheat take-all在灌浆期，受全蚀病侵染的冬小麦白穗特征最为明显，在试验区域中选取样点并进行全蚀病病害的调查，每个调查样点区域为 1 m2。试验中一共选取了 40 个不同病害程度的样点，其中 20 个样点作为建模数据（如表 3-2 所示），另外 20 个样点为验证数据（如表 3-3所示），归类为四个病害等级：正常，轻微，中等，严重；其中包含：7 个正常小麦样点、23 个轻微小麦全蚀病样点、7 个中等小麦全蚀病样点和 3 个严重小麦全蚀病样点。表 3-2 研究区小麦全蚀病害建模样点情况汇总Table 3-2 Summarization on modeling samples of wheat take-all in the study area建模样本编号病情级数总株数 发病率(%) 病情指数0 1 2 3 4 5 61 39 0 0 0 0 0 0 39 0 02 31 0 0 0 4 0 0 35 11.43 7.623 35 0 1 0 4 1 3 44 20.45 15.534 36 0 0 0 1 0 0 37 2.70 1.80
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于偏最小二乘法的小麦条锈病潜育期冠层高光谱分析[J]. 刘琦,谷医林,王翠翠,王睿,李薇,马占鸿. 植物保护学报. 2018(01)
[2]基于Logistic、IBk以及Randomcommittee方法的条锈病潜育期小麦冠层光谱的定性识别[J]. 刘琦,李薇,王翠翠,谷医林,王睿,马占鸿. 植物保护学报. 2018(01)
[3]作物病虫害遥感监测与预测研究进展[J]. 黄文江,张竞成,师越,董莹莹,刘林毅. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2018(01)
[4]多生育期小麦条锈病光谱波段优选及监测研究[J]. 刘鹏,张竞成,杨娉婷,王保通,吴开华. 中国生物防治学报. 2017(06)
[5]基于高光谱的春玉米大斑病害遥感监测指数选择[J]. 王利民,刘佳,邵杰,杨福刚,高建孟. 农业工程学报. 2017(05)
[6]小麦全蚀病症状辨别及防治方法探析[J]. 余洪菊. 农业灾害研究. 2017(02)
[7]利用成像高光谱区分冬小麦白粉病与条锈病（英文）[J]. 梁栋,刘娜,张东彦,赵晋陵,林芬芳,黄林生,张庆,丁玉婉. 红外与激光工程. 2017(01)
[8]基于连续小波分析的小麦病虫害光谱区分研究[J]. 袁琳,包志炎,田静华,邢晨,张海波. 地理与地理信息科学. 2017(01)
[9]冬小麦白粉病冠层光谱特征解析与病情指数反演[J]. 范友波,顾晓鹤,王双亭,杨贵军,王磊,王立志,陈召霞. 麦类作物学报. 2017(01)
[10]基于无人机高光谱影像的引黄灌区水稻叶片全氮含量估测[J]. 秦占飞,常庆瑞,谢宝妮,申健. 农业工程学报. 2016(23)
博士论文
[1]小麦全蚀病菌的遗传组成和病害的防治技术研究[D]. 陈怀谷.南京农业大学 2012
硕士论文
[1]冬小麦叶面积指数反演与病害光谱识别研究[D]. 管青松.安徽大学 2014
[2]小麦内生细菌对小麦全蚀病的生物防治研究[D]. 彭娟.河南大学 2008
本文编号：3127551
【文章来源】：河南农业大学河南省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
小麦全蚀病症状Fig.1-1Symptomsofwheattake-all
3 材料与方法3.1 研究区概况本文研究区域位于河南省漯河市郾城区裴城镇（如图 3-1 所示），试验于 2017 年 5 月21 日在该区域（东经 113°49'58.43"E~113°50'2.58"E，北纬 33°43'11.08"N~33°43'11.83"N，海拔 61m）进行，研究区域为暖湿性季风气候，常年降水量 786 毫米,农业基础条件较好。冬季寒冷干燥，夏季高温多雨。试验区长 112m、宽 26m，主要土壤类型为潮土。研究区主要农作物为小麦，且该区域作物种植结构简单，种植区域较大；同时，该区域是小麦全蚀病的高发区域。供研究的小麦品种为矮抗 58，播种日期为 2016 年 10 月 12 日，其生长期间的栽培措施同一般高产田。
图 3-2 小麦全蚀病病害调查样点分布Fig.3-2 Distribution of sampling sites for wheat take-all在灌浆期，受全蚀病侵染的冬小麦白穗特征最为明显，在试验区域中选取样点并进行全蚀病病害的调查，每个调查样点区域为 1 m2。试验中一共选取了 40 个不同病害程度的样点，其中 20 个样点作为建模数据（如表 3-2 所示），另外 20 个样点为验证数据（如表 3-3所示），归类为四个病害等级：正常，轻微，中等，严重；其中包含：7 个正常小麦样点、23 个轻微小麦全蚀病样点、7 个中等小麦全蚀病样点和 3 个严重小麦全蚀病样点。表 3-2 研究区小麦全蚀病害建模样点情况汇总Table 3-2 Summarization on modeling samples of wheat take-all in the study area建模样本编号病情级数总株数 发病率(%) 病情指数0 1 2 3 4 5 61 39 0 0 0 0 0 0 39 0 02 31 0 0 0 4 0 0 35 11.43 7.623 35 0 1 0 4 1 3 44 20.45 15.534 36 0 0 0 1 0 0 37 2.70 1.80
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于偏最小二乘法的小麦条锈病潜育期冠层高光谱分析[J]. 刘琦,谷医林,王翠翠,王睿,李薇,马占鸿. 植物保护学报. 2018(01)
[2]基于Logistic、IBk以及Randomcommittee方法的条锈病潜育期小麦冠层光谱的定性识别[J]. 刘琦,李薇,王翠翠,谷医林,王睿,马占鸿. 植物保护学报. 2018(01)
[3]作物病虫害遥感监测与预测研究进展[J]. 黄文江,张竞成,师越,董莹莹,刘林毅. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2018(01)
[4]多生育期小麦条锈病光谱波段优选及监测研究[J]. 刘鹏,张竞成,杨娉婷,王保通,吴开华. 中国生物防治学报. 2017(06)
[5]基于高光谱的春玉米大斑病害遥感监测指数选择[J]. 王利民,刘佳,邵杰,杨福刚,高建孟. 农业工程学报. 2017(05)
[6]小麦全蚀病症状辨别及防治方法探析[J]. 余洪菊. 农业灾害研究. 2017(02)
[7]利用成像高光谱区分冬小麦白粉病与条锈病（英文）[J]. 梁栋,刘娜,张东彦,赵晋陵,林芬芳,黄林生,张庆,丁玉婉. 红外与激光工程. 2017(01)
[8]基于连续小波分析的小麦病虫害光谱区分研究[J]. 袁琳,包志炎,田静华,邢晨,张海波. 地理与地理信息科学. 2017(01)
[9]冬小麦白粉病冠层光谱特征解析与病情指数反演[J]. 范友波,顾晓鹤,王双亭,杨贵军,王磊,王立志,陈召霞. 麦类作物学报. 2017(01)
[10]基于无人机高光谱影像的引黄灌区水稻叶片全氮含量估测[J]. 秦占飞,常庆瑞,谢宝妮,申健. 农业工程学报. 2016(23)
博士论文
[1]小麦全蚀病菌的遗传组成和病害的防治技术研究[D]. 陈怀谷.南京农业大学 2012
硕士论文
[1]冬小麦叶面积指数反演与病害光谱识别研究[D]. 管青松.安徽大学 2014
[2]小麦内生细菌对小麦全蚀病的生物防治研究[D]. 彭娟.河南大学 2008
本文编号：3127551
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