无人机多光谱遥感反演棉花光合参数与水分的模型研究
发布时间：2021-10-12 04:16
作物植株水分含量直接反映其遭受水分胁迫的程度,土壤水分是作物稳产高产的基础,光合参数可以一定程度反映作物的旱情和水分利用状况。无人机遥感可以对对作物的光合参数、植株水分和土壤水分进行实时有效地监测,成为实现精准灌溉的重要技术手段。因此本文以棉花为研究对象,使用六旋翼无人机搭载多光谱相机观测棉花花铃期的冠层光谱特征,同时采集不同水分处理下的棉花冠层的光合参数、植株含水率和不同深度的土壤含水率数据,分析棉花在不同水分处理下的光谱响应特征及光谱反射率、植被指数和植被供水指数与光合参数、植株含水率和不同土壤深度土壤含水率的相关性,采用一元和多元回归方法建立了基于特征波段或敏感植被供水指数的棉花光合参数和植株含水率的反演关系模型,采用机器学习算法建立了土壤含水率的反演模型。得到的主要结果如下:（1）构建了不同光合参数的反演模型并筛选出最佳反演模型。多光谱6个波段的反射率在一日中均呈现先减小后增大的趋势,蓝光波段（490nm）和红光波段（680nm）表现出较低的反射率,变化不明显,绿光波段（550nm）、红边波段（720nm）和两个近红外波段（800、900nm）变化趋势比较明显。不同水分处理下的...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
图 2-1 试验小区布置图（a 真彩色影像；b 假彩色影像）Fig. 2-1 Layout of the test plots (a True color image; b False color image)2.3 仪器设备及测定项目与方法2.3.1 作物冠层光谱的获取遥感平台为大疆创新公司生产的经纬 M600 六旋翼无人机（图 2-2），质量 9.1kg（含6 块 TB47S 电池），最大起飞质量 15.1kg，悬停精度为：垂直方向±0.5m，水平方向±1.5m。飞行速度为 0～18m/s,单组电池续航时间约为 35min。遥感影像获取使用的传感器为Micro-MCA 多光谱传感器（简称 MCA）（图 2-2）。MCA 是美国 Tetracam 公司生产的，具有质量轻、体积小及远程触发的特点，非常适合在中小型无人机上进行搭载及拍摄。在 MCA 每个波段配备 1.3M 像素 CMOS 传感器（6.18mm×4.95mm），光圈 F 值为 3.2，焦距 9.6mm，快门速度可调。详细参数见表 2-1.
图 2-1 试验小区布置图（a 真彩色影像；b 假彩色影像）Fig. 2-1 Layout of the test plots (a True color image; b False color image)2.3 仪器设备及测定项目与方法2.3.1 作物冠层光谱的获取遥感平台为大疆创新公司生产的经纬 M600 六旋翼无人机（图 2-2），质量 9.1kg（含6 块 TB47S 电池），最大起飞质量 15.1kg，悬停精度为：垂直方向±0.5m，水平方向±1.5m。飞行速度为 0～18m/s,单组电池续航时间约为 35min。遥感影像获取使用的传感器为Micro-MCA 多光谱传感器（简称 MCA）（图 2-2）。MCA 是美国 Tetracam 公司生产的，具有质量轻、体积小及远程触发的特点，非常适合在中小型无人机上进行搭载及拍摄。在 MCA 每个波段配备 1.3M 像素 CMOS 传感器（6.18mm×4.95mm），光圈 F 值为 3.2，焦距 9.6mm，快门速度可调。详细参数见表 2-1.
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于无人机高光谱遥感的柑橘黄龙病植株的监测与分类[J]. 兰玉彬,朱梓豪,邓小玲,练碧桢,黄敬易,黄梓效,胡洁. 农业工程学报. 2019(03)
[2]基于无人机遥感多光谱影像的棉花倒伏信息提取[J]. 戴建国,张国顺,郭鹏,曾窕俊,崔美娜,薛金利. 农业工程学报. 2019(02)
[3]利用无人机遥感反演高潜水位矿区沉陷地玉米叶绿素含量[J]. 肖武,陈佳乐,赵艳玲,胡振琪,吕雪娇,张硕. 煤炭学报. 2019(01)
[4]基于无人机高光谱影像玉米叶绿素含量估算[J]. 常潇月,常庆瑞,王晓凡,储栋,郭润修. 干旱地区农业研究. 2019(01)
[5]玉米作物系数无人机遥感协同地面水分监测估算方法研究[J]. 张瑜,张立元,Zhang Huihui,宋朝阳,蔺广花,韩文霆. 农业工程学报. 2019(01)
[6]基于无人机遥感植被指数优选的田块尺度冬小麦估产[J]. 朱婉雪,李仕冀,张旭博,李洋,孙志刚. 农业工程学报. 2018(11)
[7]光谱指数的植被叶片含水量反演[J]. 张海威,张飞,张贤龙,李哲,Abduwasit Ghulam,宋佳. 光谱学与光谱分析. 2018(05)
[8]调亏灌溉下滴灌玉米植株与土壤水分及节水增产效应[J]. 魏永霞,马瑛瑛,刘慧,张雨凤,杨军明,张奕. 农业机械学报. 2018(03)
[9]基于特征光谱参数的苹果叶片叶绿素含量估算[J]. 冯海宽,杨福芹,杨贵军,李振海,裴浩杰,邢会敏. 农业工程学报. 2018(06)
[10]基于Sentinel-2遥感影像的玉米冠层叶面积指数反演[J]. 苏伟,侯宁,李琪,张明政,赵晓凤,蒋坤萍. 农业机械学报. 2018(01)
本文编号：3431870
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
图 2-1 试验小区布置图（a 真彩色影像；b 假彩色影像）Fig. 2-1 Layout of the test plots (a True color image; b False color image)2.3 仪器设备及测定项目与方法2.3.1 作物冠层光谱的获取遥感平台为大疆创新公司生产的经纬 M600 六旋翼无人机（图 2-2），质量 9.1kg（含6 块 TB47S 电池），最大起飞质量 15.1kg，悬停精度为：垂直方向±0.5m，水平方向±1.5m。飞行速度为 0～18m/s,单组电池续航时间约为 35min。遥感影像获取使用的传感器为Micro-MCA 多光谱传感器（简称 MCA）（图 2-2）。MCA 是美国 Tetracam 公司生产的，具有质量轻、体积小及远程触发的特点，非常适合在中小型无人机上进行搭载及拍摄。在 MCA 每个波段配备 1.3M 像素 CMOS 传感器（6.18mm×4.95mm），光圈 F 值为 3.2，焦距 9.6mm，快门速度可调。详细参数见表 2-1.
图 2-1 试验小区布置图（a 真彩色影像；b 假彩色影像）Fig. 2-1 Layout of the test plots (a True color image; b False color image)2.3 仪器设备及测定项目与方法2.3.1 作物冠层光谱的获取遥感平台为大疆创新公司生产的经纬 M600 六旋翼无人机（图 2-2），质量 9.1kg（含6 块 TB47S 电池），最大起飞质量 15.1kg，悬停精度为：垂直方向±0.5m，水平方向±1.5m。飞行速度为 0～18m/s,单组电池续航时间约为 35min。遥感影像获取使用的传感器为Micro-MCA 多光谱传感器（简称 MCA）（图 2-2）。MCA 是美国 Tetracam 公司生产的，具有质量轻、体积小及远程触发的特点，非常适合在中小型无人机上进行搭载及拍摄。在 MCA 每个波段配备 1.3M 像素 CMOS 传感器（6.18mm×4.95mm），光圈 F 值为 3.2，焦距 9.6mm，快门速度可调。详细参数见表 2-1.
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于无人机高光谱遥感的柑橘黄龙病植株的监测与分类[J]. 兰玉彬,朱梓豪,邓小玲,练碧桢,黄敬易,黄梓效,胡洁. 农业工程学报. 2019(03)
[2]基于无人机遥感多光谱影像的棉花倒伏信息提取[J]. 戴建国,张国顺,郭鹏,曾窕俊,崔美娜,薛金利. 农业工程学报. 2019(02)
[3]利用无人机遥感反演高潜水位矿区沉陷地玉米叶绿素含量[J]. 肖武,陈佳乐,赵艳玲,胡振琪,吕雪娇,张硕. 煤炭学报. 2019(01)
[4]基于无人机高光谱影像玉米叶绿素含量估算[J]. 常潇月,常庆瑞,王晓凡,储栋,郭润修. 干旱地区农业研究. 2019(01)
[5]玉米作物系数无人机遥感协同地面水分监测估算方法研究[J]. 张瑜,张立元,Zhang Huihui,宋朝阳,蔺广花,韩文霆. 农业工程学报. 2019(01)
[6]基于无人机遥感植被指数优选的田块尺度冬小麦估产[J]. 朱婉雪,李仕冀,张旭博,李洋,孙志刚. 农业工程学报. 2018(11)
[7]光谱指数的植被叶片含水量反演[J]. 张海威,张飞,张贤龙,李哲,Abduwasit Ghulam,宋佳. 光谱学与光谱分析. 2018(05)
[8]调亏灌溉下滴灌玉米植株与土壤水分及节水增产效应[J]. 魏永霞,马瑛瑛,刘慧,张雨凤,杨军明,张奕. 农业机械学报. 2018(03)
[9]基于特征光谱参数的苹果叶片叶绿素含量估算[J]. 冯海宽,杨福芹,杨贵军,李振海,裴浩杰,邢会敏. 农业工程学报. 2018(06)
[10]基于Sentinel-2遥感影像的玉米冠层叶面积指数反演[J]. 苏伟,侯宁,李琪,张明政,赵晓凤,蒋坤萍. 农业机械学报. 2018(01)
本文编号：3431870
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3431870.html
