基于多源数据的油菜冻害遥感机理与方法研究

发布时间：2025-03-26 18:38

　　在全球气候变化背景下,频繁发生的农业气象灾害是影响我国农业生产健康稳定发展的主要因素。具有大面积、实时、动态监测特点的遥感技术已成为农业气象灾害监测的重要手段。冬油菜作为我国的主要油料作物,冻害是影响其生长发育和产量的农业气象灾害之一。利用遥感技术提取油菜受害面积及监测灾害发生程度,对于灾害的评估与及时救助具有重要意义。本文围绕油菜冻害高光谱遥感机理与监测方法这一关键问题,基于实验室油菜盆栽高光谱试验数据、星地同步田间小区观测数据和多源卫星遥感影像数据,对油菜冻害全过程高光谱机理、区域水平油菜冻害监测和冻害相关的生物物理参数反演方法进行了探索研究。为利用遥感技术进行作物冻害监测奠定理论基础。主要研究结果和进展包括以下几个方面:(1)揭示了油菜冻害全过程高光谱变化特征。采用室内盆栽实验,人工模拟油菜冻害全过程,对油菜受冻全过程进行光谱测定,获取油菜受冻前、受冻过程中在过冷却状态、细胞结冰、解冻后不同时期的叶片波谱数据;同步进行叶绿素含量、水分含量、叶片温度、光合参数测定,并于结冰期间取叶片作超薄切片,利用光镜和透射电镜观察细胞的显微和亚显微结构变化,以建立具有相应生理参数的健康与受害油菜典...

【文章页数】：205 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１中国及世界主要油菜生产国１９６８到２０１４年度（ａ）播种面积、（ｂ）产量、（ｃ）中国播种面积和产量??占全世界面积和产量的比重（数据来源：ＦＡＯ）??Ｆｉｇ．?１．１?Ａｎｎｕａｌ?ｒｅｐｏｒｔ?ｏｆ?ｏｉｌｓｅｅｄ?ｒａｐｅ?ｉｎ?ｍａｉｎ?ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ?ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ?ｆｒｏｍ?１９６８?ｔｏ?２０１４，?（ａ）?ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ?ａｒ?

１．１研究背景??油菜是世界四大油料作物之一，我国是油菜生产大国，油菜种植面积和产量长期稳居??世界前列，种植面积和产量约占世界的２０％以上（图１．１）。菜籽油是我国传统的食用油，??在我国食用油市场中具有举足轻重的地位。近年来，随着人民生活水平的不断提高，对菜??籽油的消费需求....

图１．２?２００５－２０１５年中国油菜年度数据统计：（ａ）播种面积、（ｂ）产量、（ｃ）单?

?Ｉ－ｒＴ１－—ｒ—＾—－Ｔ—ｒ－Ｔ——ｒ—Ｔ—１—Ｔ—Ｔ－－＊■？Ｉ??年份??图１．１中国及世界主要油菜生产国１９６８到２０１４年度（ａ）播种面积、（ｂ）产量、（ｃ）中国播种面积和产量??占全世界面积和产量的比重（数据来源：ＦＡＯ）??Ｆｉｇ．?１．１?Ａｎｎｕａｌ?ｒｅｐｏ....

图１．４常见地物反射光谱特征（裸土、水体、水稻、水泥地）??Ｆｉｇ．?１．４?Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ｃｏｍｍｏｎ?ｇｒｏｕｎｄ?ｏｂｊｅｃｔｓ?（ｂａｒｅ?ｓｏｉｌ，?ｗａｔｅｒ，?ｐａｄｄｙ?ｒｉｃｅ?ａｎｄ?ｃｅｍｅｎｔ?ｒｏａｄ）??

射率贡献最大。植被冠层尺度上的反射光谱与叶片尺度的反射光谱有相似的变化趋势，但??是由于大气水分的强烈吸收，１４５０ｒｕｎ和１９５０ｎｍ处的两个水分吸收区域噪声很大，不能??被遥感所利用。冠层尺度上，植被的反射光谱与其它地物的反射光谱有明显不同（图１．４）。??水体的反射光谱主要....

图１．５油菜受冻后的症状，油菜品种为浙油５０?（来源于：实验室油菜冻害预实验）??Ｆ．?１．５?Ｓｍｏｍｓ?ｏｗｎｅｒ?ｏｓｅｅｒａｅ?ａｅｒｅｅｚｎｔｒｅａｍｅｎｔｖａｒｉｅｔｉｓＺｈｅＹｏｕ５

式：（１）叶片僵硬易断，升温后油菜叶片呈水渍状，叶片边缘和叶尖部位开始干枯皱缩，??然后发黄，继而变白焦枯，最后叶片脱落枯死。根据实验室冻害预实验结果，受冻后的油??菜也呈现相似的症状（图１．５）?（２）低温期间，土壤冻结，造成土层隆起开裂，油菜根系??９??

本文编号：4037640