【摘要】：近年來(lái),病蟲害流行程度逐年加重,使得及早預(yù)測(cè)以及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)病蟲害的任務(wù)更加艱巨。利用遙感進(jìn)行病蟲害預(yù)測(cè)及監(jiān)測(cè)已成為大范圍快速獲取作物病蟲害信息的重要方式。本研究主要以小麥條銹病及白粉病為研究對(duì)象,以小麥病害區(qū)域預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)為研究主線,分別在區(qū)域尺度上利用衛(wèi)星光學(xué)和熱紅外數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)開展小麥病害預(yù)測(cè)監(jiān)測(cè)模型和利用冠層高光譜數(shù)據(jù)建立小麥條銹病監(jiān)測(cè)模型研究,具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：(1)為了提高遙感監(jiān)測(cè)小麥條銹病病害嚴(yán)重度的準(zhǔn)確程度,尋找小麥病害的較優(yōu)反演模型,論文在國(guó)家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范研究基地基于野外定位調(diào)查小麥病情指數(shù)及冠層光譜數(shù)據(jù),利用與小麥病害發(fā)生呈顯著關(guān)系且有效反映植被生理生長(zhǎng)狀況的7種高光譜植被指數(shù),嘗試分別采用PLS(偏最小二乘回歸)、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和植被指數(shù)經(jīng)驗(yàn)法三種方法建立小麥條銹病病情反演模型,并進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明：病害嚴(yán)重度預(yù)測(cè)模型精度偏最小二乘法優(yōu)于植被指數(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,三種方法病害嚴(yán)重度預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值間的R2分別為0.936、0.918、0.767。研究表明采用偏最小二乘回歸方法監(jiān)測(cè)小麥病情指數(shù)效果更好,此方法可在以后遙感監(jiān)測(cè)小麥病害研究中得到廣泛應(yīng)用。(2)小麥條銹病預(yù)測(cè)研究方面,本文在以往預(yù)測(cè)模型只選用氣象因子的基礎(chǔ)上,基于環(huán)境星的光學(xué)數(shù)據(jù)HJ-CCD和熱紅外數(shù)據(jù)HJ-IRS,引入表征小麥生長(zhǎng)狀況、條銹病發(fā)生發(fā)展遙感反演的生境因子數(shù)據(jù),構(gòu)建偏最小二乘冬小麥條銹病遙感氣象綜合預(yù)測(cè)模型。條銹病預(yù)測(cè)模型輸入變量的氣象數(shù)據(jù)選用氣溫,降水和日照,遙感反演數(shù)據(jù)選用歸一化植被指數(shù)(NDVI),病害水分脅迫指數(shù)(DSWI)和地表溫度(LST)。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比于傳統(tǒng)的氣象數(shù)據(jù)模型,遙感氣象數(shù)據(jù)綜合預(yù)測(cè)模型具有較高的精度(R2從0.6806提升到0.7916),說(shuō)明此模型在預(yù)測(cè)小麥條銹病中具有較大潛力,能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的小麥條銹病預(yù)測(cè)。(3)在區(qū)域尺度小麥白粉病預(yù)測(cè)研究方面,以石家莊為研究區(qū),基于地面調(diào)查數(shù)據(jù)和白粉病發(fā)生發(fā)展的生理特征,通過(guò)獲取多時(shí)相Landsat TM數(shù)據(jù),提取與白粉病發(fā)生發(fā)展可能相關(guān)的遙感生境因子,包括地表溫度(LST)用來(lái)表征溫度信息,歸一化水分指數(shù)(NDWI, DSWI)用來(lái)表征小麥冠層水分信息以及表征小麥長(zhǎng)勢(shì)信息的歸一化植被指數(shù)(NDVI),試圖建立基于二維特征空間的白粉病發(fā)生發(fā)展的預(yù)測(cè)模型。研究結(jié)果表明,LST-NDVI的二維特征空間白粉病危害程度具有更強(qiáng)的判別能力。根據(jù)不同白粉病程度的樣點(diǎn)在LST-NDVI特征空間中的分布規(guī)律,構(gòu)建了白粉病危害程度區(qū)域預(yù)測(cè)模型,經(jīng)驗(yàn)證,預(yù)測(cè)模型的總體判別精度為78%,Kappa精度為60.3%。并分析了小麥發(fā)病之后健康小麥與病害小麥的歸一化植被指數(shù)NDVI比值、植被指數(shù)EVI、差值植被指數(shù)DVI和轉(zhuǎn)換型植被指數(shù)TVI的差異性,選擇差異性較大的植被指數(shù)區(qū)分病害與非病害小麥。
【圖文】：

病范圍廣泛，黑龍江、吉林、山東、河南、甘肅等地均有發(fā)生。白粉病對(duì)產(chǎn)量的影響和病逡逑害發(fā)生流行的條件與小麥《誘病類似。不合理的施肥操作亦能導(dǎo)致病情的爆發(fā)或加重。小逡逑麥《誘病和白粉摘的典型病癥如圖１－１所不。逡逑＾邐（ａ）邐（ｂ）逡逑圖１－１小麥條誘�。ǎ幔┖桶追鄄。ǎ猓┌Y狀特征逡逑１．３目前存在問(wèn)題逡逑冬小麥?zhǔn)俏覈?guó)北方地區(qū)主耍糧食作物之一，有效及時(shí)地孽握冬小麥生長(zhǎng)發(fā)育狀況，，研逡逑究和分析冬小麥病害的遙感預(yù)測(cè)監(jiān)測(cè)模型，積極采取措施減少病蟲害對(duì)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的逡逑影響，是一項(xiàng)很有意義的工作。現(xiàn)階段，通過(guò)遙感技術(shù)預(yù)測(cè)監(jiān)測(cè)冬小麥病害的發(fā)展速度迅逡逑猛，在深入了解這一領(lǐng)域后，發(fā)現(xiàn)還存在如下Ｈ個(gè)方面的問(wèn)題：逡逑（１）目前冬小麥病害冠層監(jiān)測(cè)模型眾多，各國(guó)科研工作者提出了不少模型或方法，主逡逑流的方法有植被指數(shù)法和物理模型法。兩者各有優(yōu)劣，且面對(duì)不同氣候環(huán)境和±X袒肪常義希跺義

本文編號(hào)：2584508