基于高光譜遙感的農(nóng)作物水分和養(yǎng)分脅迫探測(cè)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-08 01:12
受到環(huán)境脅迫時(shí),農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)會(huì)顯著降低,其中水分脅迫和養(yǎng)分脅迫會(huì)嚴(yán)重制約農(nóng)作物生長(zhǎng)。監(jiān)測(cè)作物水分狀況對(duì)于實(shí)施精準(zhǔn)灌溉,平衡農(nóng)作物生產(chǎn)與供水的可持續(xù)農(nóng)業(yè)至關(guān)重要。在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,肥料的利用效率低,過(guò)量施肥會(huì)增加種植成本且嚴(yán)重破壞自然生態(tài)環(huán)境,實(shí)時(shí)精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)作物養(yǎng)分狀況對(duì)增加作物產(chǎn)量和提高肥料利用效率十分重要;诟吖庾V遙感的農(nóng)作物水分和養(yǎng)分脅迫探測(cè)的研究為現(xiàn)代精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)提供科學(xué)的技術(shù)支撐。本文以冬小麥為研究對(duì)象進(jìn)行水分脅迫研究,在2015-2016與2016-2017開(kāi)展了兩年水分脅迫盆栽實(shí)驗(yàn)。利用冬小麥整個(gè)生育期和重要生育期(返青、拔節(jié)、孕穗和開(kāi)花期)的冠層高光譜信息和相對(duì)水分含量數(shù)據(jù),建立了基于整個(gè)生育期和不同生育期的冬小麥水分監(jiān)測(cè)模型,并探討下層陰影葉片對(duì)監(jiān)測(cè)模型的影響。本文以冬油菜為研究對(duì)象進(jìn)行養(yǎng)分脅迫研究,在2013-2019年間共開(kāi)展了13個(gè)氮肥、磷肥和鉀肥梯度田間試驗(yàn)。綜合利用多年采集的冬油菜冠層高光譜數(shù)據(jù)并結(jié)合生理生化數(shù)據(jù),進(jìn)行了基于高光譜數(shù)據(jù)的冬油菜養(yǎng)分診斷研究。主要結(jié)果如下:(1)建立了冬小麥水分脅迫監(jiān)測(cè)模型。利用高光譜成像光譜儀獲取的冬小麥冠層高光譜圖像,計(jì)算...
【文章來(lái)源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 作物水脅迫診斷的研究現(xiàn)狀
1.3 作物氮、磷、鉀養(yǎng)分診斷的研究現(xiàn)狀
1.4 研究?jī)?nèi)容
1.4.1 基于冠層高光譜的冬小麥水分脅迫研究
1.4.2 基于冠層高光譜的冬油菜養(yǎng)分脅迫研究
1.5 技術(shù)路線
第二章 基于高光譜遙感的冬小麥水分狀況估測(cè)
2.1 前言
2.2 材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法
2.2.2 數(shù)據(jù)采集
2.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 水分脅迫水平下冬小麥冠層反射光譜變化特征
2.3.2 冬小麥冠層光譜指數(shù)與相對(duì)含水量的關(guān)系
2.3.3 冬小麥不同生育期冠層光譜指數(shù)與相對(duì)含水量的關(guān)系
2.4 討論
2.5 小結(jié)
第三章 陰影對(duì)PRI監(jiān)測(cè)冬小麥水分脅迫水平的影響的研究
3.1 前言
3.2 材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法(同2.2.1,具體內(nèi)容見(jiàn)其闡述)
3.2.2 數(shù)據(jù)采集(同2.2.2,具體內(nèi)容見(jiàn)其闡述)
3.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 光照葉片和陰影葉片的光譜反射率
3.3.2 陰影葉片對(duì)于PRI監(jiān)測(cè)冬小麥RWC的影響
3.4 討論
3.5 小結(jié)
第四章 基于冠層高光譜的冬油菜氮、磷、鉀養(yǎng)分虧缺診斷研究
4.1 前言
4.2 材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法
4.2.2 數(shù)據(jù)采集
4.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 不同氮、磷、鉀養(yǎng)分梯度下的冬油菜冠層光譜反射率
4.3.2 基于隨機(jī)森林的冬油菜氮、磷、鉀養(yǎng)分監(jiān)測(cè)重要波段確定
4.3.3 構(gòu)成新的概率特征
4.3.4 冬油菜氮、磷、鉀養(yǎng)分虧缺診斷建模與驗(yàn)證
4.4 討論
4.4.1 波段選擇與已知波段特征的一致性
4.4.2 利用集成模型診斷養(yǎng)分虧缺的討論
4.5 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 論文特色與創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間成果
致謝
本文編號(hào):3174386
【文章來(lái)源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 作物水脅迫診斷的研究現(xiàn)狀
1.3 作物氮、磷、鉀養(yǎng)分診斷的研究現(xiàn)狀
1.4 研究?jī)?nèi)容
1.4.1 基于冠層高光譜的冬小麥水分脅迫研究
1.4.2 基于冠層高光譜的冬油菜養(yǎng)分脅迫研究
1.5 技術(shù)路線
第二章 基于高光譜遙感的冬小麥水分狀況估測(cè)
2.1 前言
2.2 材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法
2.2.2 數(shù)據(jù)采集
2.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 水分脅迫水平下冬小麥冠層反射光譜變化特征
2.3.2 冬小麥冠層光譜指數(shù)與相對(duì)含水量的關(guān)系
2.3.3 冬小麥不同生育期冠層光譜指數(shù)與相對(duì)含水量的關(guān)系
2.4 討論
2.5 小結(jié)
第三章 陰影對(duì)PRI監(jiān)測(cè)冬小麥水分脅迫水平的影響的研究
3.1 前言
3.2 材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法(同2.2.1,具體內(nèi)容見(jiàn)其闡述)
3.2.2 數(shù)據(jù)采集(同2.2.2,具體內(nèi)容見(jiàn)其闡述)
3.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 光照葉片和陰影葉片的光譜反射率
3.3.2 陰影葉片對(duì)于PRI監(jiān)測(cè)冬小麥RWC的影響
3.4 討論
3.5 小結(jié)
第四章 基于冠層高光譜的冬油菜氮、磷、鉀養(yǎng)分虧缺診斷研究
4.1 前言
4.2 材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法
4.2.2 數(shù)據(jù)采集
4.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 不同氮、磷、鉀養(yǎng)分梯度下的冬油菜冠層光譜反射率
4.3.2 基于隨機(jī)森林的冬油菜氮、磷、鉀養(yǎng)分監(jiān)測(cè)重要波段確定
4.3.3 構(gòu)成新的概率特征
4.3.4 冬油菜氮、磷、鉀養(yǎng)分虧缺診斷建模與驗(yàn)證
4.4 討論
4.4.1 波段選擇與已知波段特征的一致性
4.4.2 利用集成模型診斷養(yǎng)分虧缺的討論
4.5 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 論文特色與創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間成果
致謝
本文編號(hào):3174386
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