基于热红外遥感的云南松虫害预警方法研究
发布时间：2021-02-12 16:26
云南地区小蠹虫虫害较为严害,造成了云南松的大量死亡,严重影响当地的生态平衡。实现虫害的早期识别极为重要,利用热红外遥感实现森林虫害的早期监测是近年来的研究热点。地表温度（Land surface temperature,LST）作为基本的物理量,与各项生命活动紧密相关。近些年来,LST在森林病虫害监测方面也有较多的应用。本研究主要尝试探索一种以温度为变量,建立起的基于温度异常的云南松虫害预警体系。本文首先通过定点连续拍摄的红外相机热图像分析了不同受害程度的林地的温度日变化情况,讨论了地表温度的分布规律;然后,通过虫害爆发前后连续多年的Landsat温度产品分析了健康林地与受害林地温度等级分布的差异性以及健康林地与受害林地之间的温差在年际间的变化规律,并利用ENVI-met小气候模型,以样地实测数据和NCEP气象数据为数据源,验证了林分特征参数与地表温度热异常的关系;最后,尝试建立了高分数据中红外波段DN值与Landsat数据反演得到的地表温度产品（LST）的相关关系,为获取高时空分辨率的温度相关产品提供一种理论参考。论文的主要结论如下:1)对不同受害程度的样地的组分温度日变化的分析发现...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
!研究区位置及样地分布图
由于Ｌａｎｄｓａｔ本身的空间分辨率己为３０?ｍ，且没有整个云南松林的踏查数据，??所以这部分的研宄并不区分具体的受害等级，只区分受害林分与健康林分两部分??（图３．３）。另外，由于云南地区的６月至１０月为湿季，全天候为晴空的天数很少，??所以这期间的高质量卫星数据很少，１２月份左右小蠹虫开始产卵，为此，试验尝??试用１〗月份左右的卫星影像产品分析温度的空间分布特点与虫害的发生之间的相??关关系。试验首先选取旱季１１月份左右的温度数据，分别计算健康林分和受害林??分的温度平均值，并计算相应的温差，得到温差的变化规律。??为更清晰的表明温度分布的差异性对虫害发生的影响，试验分析了热效应的??的空间变化规律。试验就整个云南松林分做归一化处理。??Ｔｇ?＝?（Ｔｓ?－?Ｔｍｉｎ）／（Ｔｍａｘ?－?Ｔｍｉｎ）?（３－５）??其中，Ｔｓ为像元的亮温值，Ｔｍｉｎ为整个云南松林的亮温值的最小值，Ｔｍａｘ为??整个云南松林的亮温值的最大值。??１８??
（ａ）?ｔｒｕｅ?ｃｏｌｏｒ?ｍａｐ?（ｂ）?ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｍａｐ??图３．２地表温度反演结果示例（影像获取时间为２０１７年１２月２５日１１时４５分左右；影??像名称为：ＬＣ０８＿Ｌ?１?ＴＰ＿１３?］?０４２＿２０１７１２２５＿２０１?８０１０３＿０１?＿Ｔ?１）??Ｆｉｇｕｒｅ?３．２?Ｅｘａｍｐｅ?ｏｆ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔ?（Ｔｈｅ?ｉｍａｇｅ?ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ?ｔｉｍｅ?ｉｓ?ａｒｏｕｎｄ??１１：４５?ｏｎ?Ｄｅｃｅｍｂｅｒ?２５，?２０１７）??３．２．?１．２．空间差异性分析??由于Ｌａｎｄｓａｔ本身的空间分辨率己为３０?ｍ，且没有整个云南松林的踏查数据，??所以这部分的研宄并不区分具体的受害等级，只区分受害林分与健康林分两部分??（图３．３）。另外，由于云南地区的６月至１０月为湿季，全天候为晴空的天数很少，??所以这期间的高质量卫星数据很少，１２月份左右小蠹虫开始产卵，为此，试验尝??试用１〗月份左右的卫星影像产品分析温度的空间分布特点与虫害的发生之间的相??关关系。试验首先选取旱季１１月份左右的温度数据，分别计算健康林分和受害林??分的温度平均值，并计算相应的温差，得到温差的变化规律。??为更清晰的表明温度分布的差异性对虫害发生的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]短室缘茧蜂生物学特性[J]. 陈金锋,贾丰璘,孙凡. 东北林业大学学报. 2018(07)
[2]基于遥感温度植被干旱指数的小蠹虫害预警[J]. 沈亲,邓槿,刘旭升,黄华国. 农业工程学报. 2018(09)
[3]轻小型无人机多光谱遥感技术应用进展[J]. 孙刚,黄文江,陈鹏飞,高帅,王秀. 农业机械学报. 2018(03)
[4]基于WOFOST-SHAW耦合模型的冬小麦冠层气温模拟[J]. 王鹏新,刘丽娜,刘峻明,胡新. 农业机械学报. 2018(01)
[5]油松毛虫灾害遥感监测及其影响因子分析[J]. 朱程浩,瞿帅,张晓丽. 遥感学报. 2016(04)
[6]基于最大熵模型的神农架林区华山松大小蠹灾害遥感监测[J]. 马望,房磊,方国飞,于跃,张旭,杨健. 生态学杂志. 2016(08)
[7]Impact of ENSO events on the interannual variability of Hadley circulation extents in boreal winter[J]. GUO Yi-Peng,LI Jian-Ping. Advances in Climate Change Research. 2016(Z1)
[8]基于土壤冠层组分温差监测侧柏蒸腾速率的研究[J]. 孙浩,黄华国,解潍嘉,梁文业,扈晶晶. 中南林业调查规划. 2016(01)
[9]食叶害虫榆紫叶甲生物学特性与生活史观察[J]. 高敏,达青恩,常江春,杨丽丽,吕冬云,罗志文. 生物灾害科学. 2015(04)
[10]不同覆被下的温度日变化特征及空间尺度效应——以贵州陈旗小流域为例[J]. 赵梦启,高满,陈喜,张志才,栗铭. 长江流域资源与环境. 2015(S1)
博士论文
[1]基于物理模型的落叶松林虫害遥感监测研究[D]. 王蕾.北京林业大学 2009
硕士论文
[1]松材线虫病胁迫下松树生理参数的高光谱遥感估测模型研究[D]. 刘文雅.南京林业大学 2017
[2]滇东南峰林湖盆区喀斯特森林生态水文过程研究[D]. 郭欢.云南师范大学 2016
[3]基于红外和可见光图像融合的苹果缺陷检测[D]. 刘娟娟.华东交通大学 2012
[4]苹果早期机械损伤的红外热成像检测研究[D]. 周其显.华东交通大学 2011
本文编号：3031135
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
!研究区位置及样地分布图
由于Ｌａｎｄｓａｔ本身的空间分辨率己为３０?ｍ，且没有整个云南松林的踏查数据，??所以这部分的研宄并不区分具体的受害等级，只区分受害林分与健康林分两部分??（图３．３）。另外，由于云南地区的６月至１０月为湿季，全天候为晴空的天数很少，??所以这期间的高质量卫星数据很少，１２月份左右小蠹虫开始产卵，为此，试验尝??试用１〗月份左右的卫星影像产品分析温度的空间分布特点与虫害的发生之间的相??关关系。试验首先选取旱季１１月份左右的温度数据，分别计算健康林分和受害林??分的温度平均值，并计算相应的温差，得到温差的变化规律。??为更清晰的表明温度分布的差异性对虫害发生的影响，试验分析了热效应的??的空间变化规律。试验就整个云南松林分做归一化处理。??Ｔｇ?＝?（Ｔｓ?－?Ｔｍｉｎ）／（Ｔｍａｘ?－?Ｔｍｉｎ）?（３－５）??其中，Ｔｓ为像元的亮温值，Ｔｍｉｎ为整个云南松林的亮温值的最小值，Ｔｍａｘ为??整个云南松林的亮温值的最大值。??１８??
（ａ）?ｔｒｕｅ?ｃｏｌｏｒ?ｍａｐ?（ｂ）?ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｍａｐ??图３．２地表温度反演结果示例（影像获取时间为２０１７年１２月２５日１１时４５分左右；影??像名称为：ＬＣ０８＿Ｌ?１?ＴＰ＿１３?］?０４２＿２０１７１２２５＿２０１?８０１０３＿０１?＿Ｔ?１）??Ｆｉｇｕｒｅ?３．２?Ｅｘａｍｐｅ?ｏｆ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔ?（Ｔｈｅ?ｉｍａｇｅ?ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ?ｔｉｍｅ?ｉｓ?ａｒｏｕｎｄ??１１：４５?ｏｎ?Ｄｅｃｅｍｂｅｒ?２５，?２０１７）??３．２．?１．２．空间差异性分析??由于Ｌａｎｄｓａｔ本身的空间分辨率己为３０?ｍ，且没有整个云南松林的踏查数据，??所以这部分的研宄并不区分具体的受害等级，只区分受害林分与健康林分两部分??（图３．３）。另外，由于云南地区的６月至１０月为湿季，全天候为晴空的天数很少，??所以这期间的高质量卫星数据很少，１２月份左右小蠹虫开始产卵，为此，试验尝??试用１〗月份左右的卫星影像产品分析温度的空间分布特点与虫害的发生之间的相??关关系。试验首先选取旱季１１月份左右的温度数据，分别计算健康林分和受害林??分的温度平均值，并计算相应的温差，得到温差的变化规律。??为更清晰的表明温度分布的差异性对虫害发生的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]短室缘茧蜂生物学特性[J]. 陈金锋,贾丰璘,孙凡. 东北林业大学学报. 2018(07)
[2]基于遥感温度植被干旱指数的小蠹虫害预警[J]. 沈亲,邓槿,刘旭升,黄华国. 农业工程学报. 2018(09)
[3]轻小型无人机多光谱遥感技术应用进展[J]. 孙刚,黄文江,陈鹏飞,高帅,王秀. 农业机械学报. 2018(03)
[4]基于WOFOST-SHAW耦合模型的冬小麦冠层气温模拟[J]. 王鹏新,刘丽娜,刘峻明,胡新. 农业机械学报. 2018(01)
[5]油松毛虫灾害遥感监测及其影响因子分析[J]. 朱程浩,瞿帅,张晓丽. 遥感学报. 2016(04)
[6]基于最大熵模型的神农架林区华山松大小蠹灾害遥感监测[J]. 马望,房磊,方国飞,于跃,张旭,杨健. 生态学杂志. 2016(08)
[7]Impact of ENSO events on the interannual variability of Hadley circulation extents in boreal winter[J]. GUO Yi-Peng,LI Jian-Ping. Advances in Climate Change Research. 2016(Z1)
[8]基于土壤冠层组分温差监测侧柏蒸腾速率的研究[J]. 孙浩,黄华国,解潍嘉,梁文业,扈晶晶. 中南林业调查规划. 2016(01)
[9]食叶害虫榆紫叶甲生物学特性与生活史观察[J]. 高敏,达青恩,常江春,杨丽丽,吕冬云,罗志文. 生物灾害科学. 2015(04)
[10]不同覆被下的温度日变化特征及空间尺度效应——以贵州陈旗小流域为例[J]. 赵梦启,高满,陈喜,张志才,栗铭. 长江流域资源与环境. 2015(S1)
博士论文
[1]基于物理模型的落叶松林虫害遥感监测研究[D]. 王蕾.北京林业大学 2009
硕士论文
[1]松材线虫病胁迫下松树生理参数的高光谱遥感估测模型研究[D]. 刘文雅.南京林业大学 2017
[2]滇东南峰林湖盆区喀斯特森林生态水文过程研究[D]. 郭欢.云南师范大学 2016
[3]基于红外和可见光图像融合的苹果缺陷检测[D]. 刘娟娟.华东交通大学 2012
[4]苹果早期机械损伤的红外热成像检测研究[D]. 周其显.华东交通大学 2011
本文编号：3031135
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