无人机高光谱的玉米冠层大斑病监测

发布时间：2024-12-19 01:44

　　 大斑病是一种对玉米危害严重的病害,迫切的需要一种可以快速了解玉米大斑病病情的方法。以无人机遥感作为新的技术平台,探究玉米冠层受到大斑病胁迫时的光谱响应情况,并利用无人机高光谱成像技术对大斑病病情进行监测和可视化研究。采集玉米多生育期（抽雄期、灌浆期、完熟期）冠层500～900 nm的高光谱影像,根据采集影像的原始光谱和一阶微分光谱特征,提取出12个大斑病敏感波段位置, 12个波段位置分别为:514, 532, 553, 680, 714, 728, 756和818 nm,近红外、红、绿波段及红边位置。根据前人提出的植物病害监测参数结合提取的敏感波段位置,构建13组针对玉米冠层大斑病的监测光谱参数,研究不同波段对大斑病病情指数（DI）值的敏感性,并构建玉米冠层大斑病的监测模型,验证利用无人机遥感监测大斑病DI值的精度及稳定性。结果表明:随病情指数增加,一阶微分光谱图出现典型的"蓝移"现象,病害冠层DI值与红光（680～714 nm）和近红外（770～818 nm）的反射率及一阶微分光谱图的红边位置（680～756 nm）相关性更显著,与绿光波段相关性较低。在13组监测光谱参数中, 8组与...

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【部分图文】：

图3 玉米冠层不同生育期光谱反射曲线

B0由于未接种且隔离较好,所以几乎未感病,将其设为正常组,B2和B4根据感病程度不同,将其分为中度组与严重组。如图3所示,光谱曲线呈现明显的“峰和谷”特征。在可见光波段(500～721nm)内,冠层光谱反射率主要受叶片叶绿素含量的影响,健康玉米冠层单位面积上叶....

图1 B0研究区

田间试验区位于四川省绵阳市马角镇,地处四川省东北部,地理坐标为东经105°05′08″,北纬32°05′35″。该地区以平坝和丘陵地貌为主,棕红土壤,农作物种植条件优越。为构建大斑病病情梯度,共设3块试验田(B0,B2,B4),每块试验田总面积约300m2....

图2 不同病症下的玉米冠层

将RIKOLA采集的影像用自带软件RikolaHSI进行辐射校正和处理,在ENVI5.3软件中对处理后的影像进行解译,根据地面采集样点在影像中对应位置构建兴趣区(ROI),以ROI平均光谱反射率作为该样点光谱反射率,取各试验区90个样点作为建模样本,剩下30个样点作....

图4 玉米冠层不同生育期一阶微分光谱反射曲线

玉米冠层3个不同生育期的一阶微分光谱见图4。从图4可见,红边区域(680～756nm)内的一阶微分变化最大,总体趋势是随病情指数增大,红边内一阶微分值逐渐减小,特别是在728nm峰值附近表现出明显规律性,同样在绿峰532nm附近也有相似现象。不同病情的玉米冠层....

本文编号：4017455