油菜冠层特征光谱参数及其叶面积指数估测研究

发布时间：2021-02-25 02:07

　　本研究实验对象是高油酸油菜,旨在探索不同栽培因子条件下高油酸油菜蕾薹期冠层的光谱特征和敏感波段特性,并通过数据处理、数据分析和数据建模来对叶面积指数LAI进行估测反演,为应用光谱技术到油菜生产实践,为油菜大田信息获取、营养诊断、高产栽培和生产管理的信息化提供一定的理论依据和技术支撑。实验采用美国ASD FieldSpec 3Hi-Res波谱仪在油菜蕾薹期的三个关键时间点即初蕾日、蕾薹高峰日、初花日获得冠层光谱相对反射率,使用一阶导数的方法计算出对应日期油菜的特征光谱参数,并用LAI-2200C叶面积仪同步测量冠层叶面积指数LAI。利用MATLAB和统计分析软件SPSS,通过统计分析及数学建模研究不同密肥条件、不同肥料类型下油菜特征光谱参数变化及与叶面积指数LAI值相关性分析,通过显著性检验,得到红边面积SDr和红黄边振幅差DDr.y等特征光谱参数与LAI值线性相关达到显著水平。建立了油菜初蕾、蕾薹高峰、初花冠层特征光谱参数与LAI值的线性模型和多项式模型,从而构建以特征光谱参数为自变量的冠层叶面积指数信息的蕾薹期综合细化反演模型,为油菜生产上利用光谱遥感技术广域、无损、高效地监控与测量... 

【文章来源】：湖南农业大学湖南省

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 特征光谱参数及国内外研究现状
        1.2.2 特征光谱参数的定义
        1.2.3 利用特征光谱参数估测叶面积指数的研究
        1.2.4 特征光谱参数主要计算方法
        1.2.5 特征光谱参数在植物研究中的应用现状
        1.2.6 特征光谱参数在油菜研究中的应用现状
    1.3 本文研究目的、技术路线
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 技术路线
    1.4 拟解决的关键问题
    1.5 本章小结
第2章 实验原理、设备与软件
    2.1 光谱采集仪器及软件
        2.1.1 ASD FieldSpec3Hi-Res便携式地物波谱仪及操作规范
        2.1.2 RS3 软件包介绍
        2.1.3 VIEW Spec光谱数据预处理软件
    2.2 数据分析与仿真工具MATLAB
    2.3 LAI-2200C叶面积指数仪原理及方法
    2.4 统计分析软件SPSS
    2.5 本章小结
第3章 油菜光谱采集实验设计及数据采集
    3.1 试验区域概况
    3.2 室外实验设计
        3.2.1 实验目的
        3.2.2 实验设计
    3.3 数据采集
        3.3.1 高光谱数据室外采集方法
        3.3.2 叶面积指数值测量方法
        3.3.3 室外实验数据采集
    3.4 本章小节
第4章 不同栽培因子条件下油菜冠层光谱三边特征
    4.1 测量方法
        4.1.1 测量数据与方法
        4.1.2 数据分析方法
    4.2 不同栽培因子条件下油菜冠层光谱三边特征分析
        4.2.1 油菜初蕾到初花冠层三边特征变化
        4.2.2 初蕾油菜冠层光谱三边特征分析
        4.2.3 蕾薹高峰油菜冠层光谱三边特征分析
        4.2.4 初花油菜冠层光谱三边特征分析
    4.3 结论
        4.3.1 不同栽培因子条件下对油菜冠层光谱红边特征的影响
        4.3.2 不同栽培因子条件下对油菜冠层光谱黄边特征的影响
        4.3.3 不同栽培因子条件下对油菜冠层光谱蓝边特征的影响
        4.3.4 不同栽培因子条件下对油菜冠层光谱三边特征的综合影响
    4.4 本章小结
第5章 基于特征光谱参数的油菜LAI值高光谱估算模型
    5.1 油菜回归模型自变量选择
    5.2 建立油菜的最佳估测模型
        5.2.1 油菜所观测时间点单一自变量估测模型的建立与检验
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 主要工作及结论
        6.1.1 油菜冠层初蕾、蕾薹高峰、初花特征光谱参数特征
        6.1.2 油菜特征光谱参数与叶面积指数LAI值反演估测模型
    6.2 不足与展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3050271