基于高光谱的半干旱区作物水分胁迫及其生理参数监测模型研究
发布时间：2021-12-31 05:58
干旱是造成农作物减产的最主要原因,随着全球气候变化,干旱已经成为全球粮食安全的最大威胁,增强干旱监测和早期预警能力是有效防御干旱的基础。卫星遥感技术能够提供大范围、迅速、连续和对农作物的无损监测,其中高光谱遥感技术因其可光谱成像,构成多维光谱空间,在作物生理生态参数监测方面具有独到的优势,可进一步提高遥感在作物生长监测方面的精度和准确性。本研究以半干旱区主要作物类型之一的春小麦为研究对象,以多年大田观测试验为基础,综合应用高光谱遥感技术和作物生理生态测试,将高光谱遥感与作物水分胁迫监测结合,分析不同水分胁迫的高光谱响应机理和生理响应特征,按照春小麦典型生育期,分阶段建立春小麦生理参数与光谱反射率及光谱植被指数的关系,构建新的适合半干旱区作物生理参数监测指数与模型,从而为动态监测春小麦干旱胁迫发展变化、农业管理科学化和提高作物水分利用效率提供理论基础和关键技术。研究主要取得了以下主要结果：（1）冠层光谱对水分胁迫的响应非常敏感,可以用来进行水分胁迫的监测。各个光区对水分胁迫的响应不同,可见光和短波红外光区与水分胁迫强度为负相关,近红外光区与水分胁迫强度为正相关,短波红外区光谱对水分胁迫的...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１高光谱与多光谱的比较??
｛ｅ．ｇ．?ｉｍａｇｉｎｇ??刀?＼Ａｆ＼??图１－１高光谱与多光谱的比较??１．２．?２高光谱遥感监测植被的基本原理??绿色植被不同于止壤、水体和其他典型地物，具有明显的光谱反射特征，（图??１－２）。送种反射特征与植被的长势、健康状况Ｗ及环境条件密切相关（Ｂｏｏｃｈｓｅｔａｌ．，??１９９０）。??在可见光波段内（３５０－７００ｎｍ），反射率主要受到植被色素的影响。当植物受??到胁迫时，叶绿素的吸收带强度减弱，同时反射率增大，特别是红色波长区域，??在可见光波段肉，叶红素和叶黄素及花青素对植被的光谱也有较大的影响。当植??物衰老时，叶红素和叶黄素在叶子的光谱响应中起主导作用，这就是秋季植物叶??子变黄的主要原因。在秋季，有些树木的叶子会呈现红色，是因为在叶绿素减少??时
兰州大学博±学位论文基于高光谱的半干旱区作物水分胁迫及其生理参数脂测模型研究??第二章研究区概况及试验设计??２．?１硏究区概况??本研究Ｗ晚中黄±高原定西旱作雨养农业区为研究区（图２－１），该区位于东??经１０２°？１０８°，北讳３４°？％。，属于陳西黄止高原丘陵沟壑区。由于深处内陆，??受东面六盘山和南面秦岭山脉的屏蔽作用，海洋暖湿气流不易到达，具大陆性季??风气候特点，空气干燥，降水稀少，年降水量在２００－４００ｍｍ，年蒸发量高达１４００??毫米，降水主要集中在夏季７－９月份。植被属温带半干旱草原和干旱草原。整个??区域为黄止覆盖，王层深厚，一般３０－１５０ｍ，最厚可达３００ｍ。经济结构种植业??为主，在种植业内部，粮食作物Ｗ春小麦、玉米为主，占播种面积的７５％。在作??物生育期内，春旱和夏旱频繁，给农业生产造成很大损失。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]白粉病胁迫下小麦冠层叶绿素密度的高光谱估测[J]. 冯伟,王晓宇,宋晓,贺利,王晨阳,郭天财. 农业工程学报. 2013(13)
[2]基于SVR算法的小麦冠层叶绿素含量高光谱反演[J]. 梁亮,杨敏华,张连蓬,林卉,周兴东. 农业工程学报. 2012(20)
[3]黄土高原半湿润区气候变化对冬小麦生长发育及产量的影响[J]. 姚玉璧,王润元,杨金虎,张谋草,岳平,肖国举. 生态学报. 2012(16)
[4]不同冬小麦品种株高的高光谱估算模型[J]. 李燕强,张娟娟,熊淑萍,杨阳,车芳芳,马新明. 麦类作物学报. 2012(03)
[5]植被含水量光学遥感估算方法研究进展[J]. 张佳华,许云,姚凤梅,王培娟,郭文娟,李莉,YANG LiMin. 中国科学:技术科学. 2010(10)
[6]2种植物冠层分析仪测量夏玉米LAI结果比较分析[J]. 李宗南,陈仲新,王利民,任建强. 中国农学通报. 2010(07)
[7]高温胁迫下水稻产量的高光谱估测研究[J]. 谢晓金,李映雪,李秉柏,申双和,程高峰. 中国水稻科学. 2010(02)
[8]冬小麦病害与产量损失的多时相遥感监测[J]. 刘良云,宋晓宇,李存军,齐腊,黄文江,王纪华. 农业工程学报. 2009(01)
[9]水分运筹对不同冬小麦品种旗叶叶绿素含量的影响[J]. 姚艳荣,贾秀领,张丽华,张全国,马瑞昆. 华北农学报. 2008(04)
[10]干旱区基于高光谱的棉花遥感估产研究[J]. 白丽,王进,蒋桂英,杨朋,孙蜀江. 中国农业科学. 2008(08)
硕士论文
[1]冬小麦长势遥感监测指标研究[D]. 李宗南.中国农业科学院 2010
本文编号：3559743
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１高光谱与多光谱的比较??
｛ｅ．ｇ．?ｉｍａｇｉｎｇ??刀?＼Ａｆ＼??图１－１高光谱与多光谱的比较??１．２．?２高光谱遥感监测植被的基本原理??绿色植被不同于止壤、水体和其他典型地物，具有明显的光谱反射特征，（图??１－２）。送种反射特征与植被的长势、健康状况Ｗ及环境条件密切相关（Ｂｏｏｃｈｓｅｔａｌ．，??１９９０）。??在可见光波段内（３５０－７００ｎｍ），反射率主要受到植被色素的影响。当植物受??到胁迫时，叶绿素的吸收带强度减弱，同时反射率增大，特别是红色波长区域，??在可见光波段肉，叶红素和叶黄素及花青素对植被的光谱也有较大的影响。当植??物衰老时，叶红素和叶黄素在叶子的光谱响应中起主导作用，这就是秋季植物叶??子变黄的主要原因。在秋季，有些树木的叶子会呈现红色，是因为在叶绿素减少??时
兰州大学博±学位论文基于高光谱的半干旱区作物水分胁迫及其生理参数脂测模型研究??第二章研究区概况及试验设计??２．?１硏究区概况??本研究Ｗ晚中黄±高原定西旱作雨养农业区为研究区（图２－１），该区位于东??经１０２°？１０８°，北讳３４°？％。，属于陳西黄止高原丘陵沟壑区。由于深处内陆，??受东面六盘山和南面秦岭山脉的屏蔽作用，海洋暖湿气流不易到达，具大陆性季??风气候特点，空气干燥，降水稀少，年降水量在２００－４００ｍｍ，年蒸发量高达１４００??毫米，降水主要集中在夏季７－９月份。植被属温带半干旱草原和干旱草原。整个??区域为黄止覆盖，王层深厚，一般３０－１５０ｍ，最厚可达３００ｍ。经济结构种植业??为主，在种植业内部，粮食作物Ｗ春小麦、玉米为主，占播种面积的７５％。在作??物生育期内，春旱和夏旱频繁，给农业生产造成很大损失。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]白粉病胁迫下小麦冠层叶绿素密度的高光谱估测[J]. 冯伟,王晓宇,宋晓,贺利,王晨阳,郭天财. 农业工程学报. 2013(13)
[2]基于SVR算法的小麦冠层叶绿素含量高光谱反演[J]. 梁亮,杨敏华,张连蓬,林卉,周兴东. 农业工程学报. 2012(20)
[3]黄土高原半湿润区气候变化对冬小麦生长发育及产量的影响[J]. 姚玉璧,王润元,杨金虎,张谋草,岳平,肖国举. 生态学报. 2012(16)
[4]不同冬小麦品种株高的高光谱估算模型[J]. 李燕强,张娟娟,熊淑萍,杨阳,车芳芳,马新明. 麦类作物学报. 2012(03)
[5]植被含水量光学遥感估算方法研究进展[J]. 张佳华,许云,姚凤梅,王培娟,郭文娟,李莉,YANG LiMin. 中国科学:技术科学. 2010(10)
[6]2种植物冠层分析仪测量夏玉米LAI结果比较分析[J]. 李宗南,陈仲新,王利民,任建强. 中国农学通报. 2010(07)
[7]高温胁迫下水稻产量的高光谱估测研究[J]. 谢晓金,李映雪,李秉柏,申双和,程高峰. 中国水稻科学. 2010(02)
[8]冬小麦病害与产量损失的多时相遥感监测[J]. 刘良云,宋晓宇,李存军,齐腊,黄文江,王纪华. 农业工程学报. 2009(01)
[9]水分运筹对不同冬小麦品种旗叶叶绿素含量的影响[J]. 姚艳荣,贾秀领,张丽华,张全国,马瑞昆. 华北农学报. 2008(04)
[10]干旱区基于高光谱的棉花遥感估产研究[J]. 白丽,王进,蒋桂英,杨朋,孙蜀江. 中国农业科学. 2008(08)
硕士论文
[1]冬小麦长势遥感监测指标研究[D]. 李宗南.中国农业科学院 2010
本文编号：3559743
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