滴灌条件下甜菜钾素含量的高光谱特征及反演研究
发布时间：2021-12-17 20:40
【目的】通过分析不同钾素水平下甜菜全钾含量与冠层高光谱数据以及农艺参数的相关关系,构建甜菜钾素反演模型,实现甜菜各器官全钾含量的高光谱监测,为甜菜钾素田间快速无损诊断提供支持。【方法】以KWS9147（Beta vulgaris L.）为供试材料,设置4个K2O施用水平K0（0kg/hm2）、K1（67.5 kg/hm2）、K2（135 kg/hm2）、K3（202.5 kg/hm2）的田间控制试验。使用ASD野外高光谱仪测定甜菜冠层反射光谱数据以及各器官全钾含量,分析甜菜冠层原始光谱反射率、一阶导数光谱反射率与甜菜全钾含量的相关关系,建立甜菜高光谱数据与全钾含量估算模型。【结果】（1）钾肥调控下滴灌甜菜干物质积累差异较大,其中K3处理地上部分干物质积累量显著高出其它处理,地上部干物质快速积累期持续时间（26d）以及干物质最大积累速率(2.75 g·plant-1·d-1)均最大;K2处理地下部分干物质积累量显著高出其它处理,地下部干...
【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 钾对作物产量形成的影响
1.2.2 作物营养元素的高光谱遥感监测
第二章 试验材料与方法
2.1 研究区概况
2.2 研究思路
2.2.1 试验设计与研究方法
2.2.2 研究内容
2.2.3 技术路线
2.3 数据采集方法
2.4 试验数据分析及建模方法
2.4.1 原始高光谱数据预处理
2.4.2 一阶导数光谱数据处理
2.4.3 “三边”参数的提取
2.4.4 高光谱植被指数的选择与建立
2.4.5 模型的构建以及精度检验
2.5 数据处理与统计分析
第三章 钾素水平对甜菜生长及产量的影响
3.1 不同钾素水平下甜菜干物质积累
3.1.1 不同钾素水平下甜菜地上部分干物质积累
3.1.2 不同钾素水平下甜菜地下部分干物质积累
3.2 不同钾素水平下甜菜LAI变化
3.3 不同钾素水平下甜菜各器官钾素含量
3.3.1 不同钾素水平下甜菜叶片全钾含量变化
3.3.2 不同钾素水平下甜菜叶柄全钾含量变化
3.3.3 不同钾素水平下甜菜块根全钾含量变化
3.4 钾素水平对甜菜产量及含糖率的影响
3.4.1 不同钾素水平下对甜菜产量的影响
3.4.2 不同钾素水平下对甜菜收获期含糖率的影响
3.4.3 不同钾素水平下对甜菜产糖量的影响
3.5 小结
第四章 不同钾素水平下甜菜冠层光谱反射率特征及相关性
4.1 甜菜冠层光谱特征分析
4.1.1 不同生育时期甜菜光谱特征分析
4.1.2 不同钾素水平下甜菜光谱特征分析
4.2 甜菜全钾含量与原始光谱反射率相关性分析
4.2.1 甜菜冠层叶片全钾含量与原始光谱反射率相关性
4.2.2 甜菜叶柄全钾含量与原始光谱反射率相关性
4.2.3 甜菜块根全钾含量与原始光谱反射率相关性
4.3 甜菜全钾含量与一阶导数光谱反射率相关性分析
4.3.1 甜菜冠层叶片全钾含量与一阶导数光谱反射率相关性
4.3.2 甜菜叶柄全钾含量与一阶导数光谱反射率相关性
4.3.3 甜菜块根全钾含量与一阶导数光谱反射率相关性
4.4 甜菜全钾含量与高光谱参数相关关系
4.4.1 甜菜冠层叶片全钾含量与一阶导数光谱反射率相关性
4.4.2 甜菜叶柄全钾含量与一阶导数光谱反射率相关性
4.4.3 甜菜块根全钾含量与一阶导数光谱反射率相关性
4.5 甜菜全钾含量与已知高光谱植被指数相关性
4.5.1 甜菜冠层叶片全钾含量与已知高光谱植被指数相关性
4.5.2 甜菜叶柄全钾含量与已知高光谱植被指数相关性
4.5.3 甜菜块根全钾含量与已知高光谱植被指数相关性
4.6 小结
第五章 基于高光谱数据的甜菜全钾含量估测
5.1 甜菜全钾含量的估算与验证
5.2 甜菜叶片全钾含量的估算与验证
5.2.1 基于高光谱特征参数的冠层叶片全钾含量的估算与验证
5.2.2 基于高光谱植被指数的冠层叶片全钾含量的估算与验证
5.3 甜菜叶柄全钾含量的估算与验证
5.3.1 基于高光谱特征参数的叶柄全钾含量的估算与验证
5.3.2 基于高光谱植被指数的叶柄全钾含量的估算与验证
5.4 甜菜块根全钾含量的估算与验证
5.4.1 基于高光谱特征参数的块根全钾含量的估算与验证
5.4.2 基于高光谱植被指数的块根全钾含量的估算与验证
5.5 小结
第六章 讨论与结论
6.1 讨论
6.2 结论
参考文献
致谢
作者简介
导师评阅表
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于高光谱数据的滴灌甜菜叶片全氮含量估算[J]. 李宗飞,苏继霞,费聪,李阳阳,刘宁宁,戴宇祥,张开祥,王开勇,樊华,陈兵. 作物学报. 2020(04)
[2]基于高光谱和深度迁移学习的柑橘叶片钾含量反演[J]. 岳学军,凌康杰,王林惠,岑振钊,卢杨,刘永鑫. 农业机械学报. 2019(03)
[3]基于遥感光谱的作物氮含量估算研究进展[J]. 梁雪映,樊风雷. 中国农业科技导报. 2019(01)
[4]有机无机钾肥配施对甜玉米产量、品质及土壤微生物的影响[J]. 王素萍,杜雷,陈钢,洪娟,黄翔,张贵友,练志诚,张利红,叶莉霞,姜利. 湖北农业科学. 2018(23)
[5]遥感技术在农业中的应用[J]. 刘雪丽,付友生,刘丹,王锐,李模其. 现代化农业. 2018(10)
[6]施钾量对膜下滴灌甜菜光合性能以及对产量和品质的影响[J]. 黄春燕,苏文斌,张少英,樊福义,郭晓霞,李智,菅彩媛,任霄云,宫前恒. 作物学报. 2018(10)
[7]氮磷钾肥配施对小麦产量的影响[J]. 龚明强,张枫,顾帅娣,龚小飞. 现代农业科技. 2018(19)
[8]氮钾肥对玉米褐斑病发生及产量的影响[J]. 温国昌,刘庆芳,李保军,贾建彬,张兰松. 河北农业科学. 2018(04)
[9]氮、磷、钾肥配比对马铃薯‘新大坪’产量、品质及其耐贮性的影响[J]. 田世龙,李守强,葛霞,李梅,程建新,田甲春. 中国马铃薯. 2018(03)
[10]基于高光谱的抽穗期寒地水稻叶片氮素预测模型[J]. 王树文,牛羽新,马昕宇,陈双龙,阿玛尼,冯江. 农机化研究. 2019(03)
博士论文
[1]钾素对膜下滴灌甜菜产质量及生理特性的影响[D]. 黄春燕.内蒙古农业大学 2017
[2]小麦、玉米叶片和植株氮营养高光谱诊断与应用研究[D]. 杨福芹.中国矿业大学(北京) 2016
[3]基于偏振—高光谱多维光信息的番茄氮磷钾及交互作用检测研究[D]. 朱文静.江苏大学 2014
硕士论文
[1]钾素对马铃薯生长、产量及品质的影响[D]. 汤立阳.东北农业大学 2018
[2]苹果果实糖代谢对不同施钾水平的响应及与SnRK1的关系[D]. 王宇斐.西北农林科技大学 2018
[3]基于交互作用的番茄叶片氮磷钾含量的多元信息检测方法[D]. 刘红玉.江苏大学 2016
本文编号：3540899
【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 钾对作物产量形成的影响
1.2.2 作物营养元素的高光谱遥感监测
第二章 试验材料与方法
2.1 研究区概况
2.2 研究思路
2.2.1 试验设计与研究方法
2.2.2 研究内容
2.2.3 技术路线
2.3 数据采集方法
2.4 试验数据分析及建模方法
2.4.1 原始高光谱数据预处理
2.4.2 一阶导数光谱数据处理
2.4.3 “三边”参数的提取
2.4.4 高光谱植被指数的选择与建立
2.4.5 模型的构建以及精度检验
2.5 数据处理与统计分析
第三章 钾素水平对甜菜生长及产量的影响
3.1 不同钾素水平下甜菜干物质积累
3.1.1 不同钾素水平下甜菜地上部分干物质积累
3.1.2 不同钾素水平下甜菜地下部分干物质积累
3.2 不同钾素水平下甜菜LAI变化
3.3 不同钾素水平下甜菜各器官钾素含量
3.3.1 不同钾素水平下甜菜叶片全钾含量变化
3.3.2 不同钾素水平下甜菜叶柄全钾含量变化
3.3.3 不同钾素水平下甜菜块根全钾含量变化
3.4 钾素水平对甜菜产量及含糖率的影响
3.4.1 不同钾素水平下对甜菜产量的影响
3.4.2 不同钾素水平下对甜菜收获期含糖率的影响
3.4.3 不同钾素水平下对甜菜产糖量的影响
3.5 小结
第四章 不同钾素水平下甜菜冠层光谱反射率特征及相关性
4.1 甜菜冠层光谱特征分析
4.1.1 不同生育时期甜菜光谱特征分析
4.1.2 不同钾素水平下甜菜光谱特征分析
4.2 甜菜全钾含量与原始光谱反射率相关性分析
4.2.1 甜菜冠层叶片全钾含量与原始光谱反射率相关性
4.2.2 甜菜叶柄全钾含量与原始光谱反射率相关性
4.2.3 甜菜块根全钾含量与原始光谱反射率相关性
4.3 甜菜全钾含量与一阶导数光谱反射率相关性分析
4.3.1 甜菜冠层叶片全钾含量与一阶导数光谱反射率相关性
4.3.2 甜菜叶柄全钾含量与一阶导数光谱反射率相关性
4.3.3 甜菜块根全钾含量与一阶导数光谱反射率相关性
4.4 甜菜全钾含量与高光谱参数相关关系
4.4.1 甜菜冠层叶片全钾含量与一阶导数光谱反射率相关性
4.4.2 甜菜叶柄全钾含量与一阶导数光谱反射率相关性
4.4.3 甜菜块根全钾含量与一阶导数光谱反射率相关性
4.5 甜菜全钾含量与已知高光谱植被指数相关性
4.5.1 甜菜冠层叶片全钾含量与已知高光谱植被指数相关性
4.5.2 甜菜叶柄全钾含量与已知高光谱植被指数相关性
4.5.3 甜菜块根全钾含量与已知高光谱植被指数相关性
4.6 小结
第五章 基于高光谱数据的甜菜全钾含量估测
5.1 甜菜全钾含量的估算与验证
5.2 甜菜叶片全钾含量的估算与验证
5.2.1 基于高光谱特征参数的冠层叶片全钾含量的估算与验证
5.2.2 基于高光谱植被指数的冠层叶片全钾含量的估算与验证
5.3 甜菜叶柄全钾含量的估算与验证
5.3.1 基于高光谱特征参数的叶柄全钾含量的估算与验证
5.3.2 基于高光谱植被指数的叶柄全钾含量的估算与验证
5.4 甜菜块根全钾含量的估算与验证
5.4.1 基于高光谱特征参数的块根全钾含量的估算与验证
5.4.2 基于高光谱植被指数的块根全钾含量的估算与验证
5.5 小结
第六章 讨论与结论
6.1 讨论
6.2 结论
参考文献
致谢
作者简介
导师评阅表
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于高光谱数据的滴灌甜菜叶片全氮含量估算[J]. 李宗飞,苏继霞,费聪,李阳阳,刘宁宁,戴宇祥,张开祥,王开勇,樊华,陈兵. 作物学报. 2020(04)
[2]基于高光谱和深度迁移学习的柑橘叶片钾含量反演[J]. 岳学军,凌康杰,王林惠,岑振钊,卢杨,刘永鑫. 农业机械学报. 2019(03)
[3]基于遥感光谱的作物氮含量估算研究进展[J]. 梁雪映,樊风雷. 中国农业科技导报. 2019(01)
[4]有机无机钾肥配施对甜玉米产量、品质及土壤微生物的影响[J]. 王素萍,杜雷,陈钢,洪娟,黄翔,张贵友,练志诚,张利红,叶莉霞,姜利. 湖北农业科学. 2018(23)
[5]遥感技术在农业中的应用[J]. 刘雪丽,付友生,刘丹,王锐,李模其. 现代化农业. 2018(10)
[6]施钾量对膜下滴灌甜菜光合性能以及对产量和品质的影响[J]. 黄春燕,苏文斌,张少英,樊福义,郭晓霞,李智,菅彩媛,任霄云,宫前恒. 作物学报. 2018(10)
[7]氮磷钾肥配施对小麦产量的影响[J]. 龚明强,张枫,顾帅娣,龚小飞. 现代农业科技. 2018(19)
[8]氮钾肥对玉米褐斑病发生及产量的影响[J]. 温国昌,刘庆芳,李保军,贾建彬,张兰松. 河北农业科学. 2018(04)
[9]氮、磷、钾肥配比对马铃薯‘新大坪’产量、品质及其耐贮性的影响[J]. 田世龙,李守强,葛霞,李梅,程建新,田甲春. 中国马铃薯. 2018(03)
[10]基于高光谱的抽穗期寒地水稻叶片氮素预测模型[J]. 王树文,牛羽新,马昕宇,陈双龙,阿玛尼,冯江. 农机化研究. 2019(03)
博士论文
[1]钾素对膜下滴灌甜菜产质量及生理特性的影响[D]. 黄春燕.内蒙古农业大学 2017
[2]小麦、玉米叶片和植株氮营养高光谱诊断与应用研究[D]. 杨福芹.中国矿业大学(北京) 2016
[3]基于偏振—高光谱多维光信息的番茄氮磷钾及交互作用检测研究[D]. 朱文静.江苏大学 2014
硕士论文
[1]钾素对马铃薯生长、产量及品质的影响[D]. 汤立阳.东北农业大学 2018
[2]苹果果实糖代谢对不同施钾水平的响应及与SnRK1的关系[D]. 王宇斐.西北农林科技大学 2018
[3]基于交互作用的番茄叶片氮磷钾含量的多元信息检测方法[D]. 刘红玉.江苏大学 2016
本文编号：3540899
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