基于无人机平台的稻纵卷叶螟为害程度遥感监测

发布时间：2021-06-07 08:06

　　虫害是造成粮食减产的重要原因之一,传统人工巡查法调查虫害的方法效率较低,难以实现大范围农田虫害监测,因此,快速、客观的虫害监测手段是规模化种植农业的必要需求。以稻纵卷叶螟虫害为研究对象,使用基于无人机平台的遥感技术获取不同虫害程度水稻的多光谱影像,结合地面卷叶率调查,分析不同虫害程度水稻的冠层光谱特征,建立稻纵卷叶螟危害下水稻卷叶率的遥感估算模型,用于虫害严重程度的快速诊断。结果表明:遭受稻纵卷叶螟为害的水稻卷叶率与冠层在绿（560 nm）、红边（717 nm）和近红外（840 nm）波段的光谱反射率显著负相关,与红（668 nm）波段光谱反射率显著正相关,与归一化植被指数（NDVI）和差值植被指数（DVI）显著负相关。以光谱反射率和植被指数为自变量、使用偏最小二乘回归（PLSR）算法建立的卷叶率估算模型精度最高,验证R2为0.675,RMSE为0.753。通过使用PLSR模型得到的卷叶率分布图与实际调查结果基本一致。研究结果可以为稻纵卷叶螟虫害快速调查提供理论依据和技术支持,也可以为虫害精准防控提供决策依据。 

【文章来源】：上海农业学报. 2020,36(06)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

水稻试验小区无人机多光谱影像

叶片卷曲、发白是水稻遭受稻纵卷叶螟危害后的典型症状,光谱也会发生明显的变化。如图2(a)所示,与正常水稻叶片相比,遭受稻纵卷叶螟幼虫啃食的叶片的光谱曲线有着很大差异,具体表现为虫害叶片在蓝(475 nm)、绿(560 nm)、红(668 nm)和红边(717 nm)波段的反射率升高,而在近红外(840 nm)波段的反射率降低。遭受虫害的水稻冠层光谱反射率特征与叶片有一定的差异,如图2(b)所示。主要体现在:与正常水稻冠层光谱相比,虫害水稻冠层光谱反射率在蓝、绿、红边和近红外波段较低,而在红波段较高。2.2 稻纵卷叶螟为害的水稻卷叶率与冠层光谱相关性分析

对各小区水稻卷叶率与多光谱影像上各小区植被指数的相关性进行分析,结果如图4所示:在0.05水平上,与卷叶率显著相关的植被指数有NDVI、RVI、DVI和RE＿DVI;其中相关系数最高的为NDVI和DVI,相关系数分别为-0.67和-0.77;RVI和RE＿DVI相关系数较低,分别为-0.36和-0.32。因此,对稻纵卷叶螟为害程度最为敏感的植被指数为NDVI和DVI。图4 卷叶率与植被指数相关性

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]小麦病虫害多尺度遥感识别和区分方法研究[D]. 袁琳.浙江大学 2015
[2]稻纵卷叶螟和褐飞虱为害水稻的光谱监测[D]. 黄建荣.南京农业大学 2013

硕士论文
[1]水稻叶片高光谱对虫害的敏感性及稻飞虱的为害监测[D]. 孙嘉怿.南京农业大学 2013



本文编号：3216212