基于無人機多光譜遙感的大田玉米土壤含水率估算模型研究
發(fā)布時間：2021-07-21 00:06
農(nóng)田土壤水分是作物生長發(fā)育的基本條件,及時準確地獲取農(nóng)田土壤水分狀況是監(jiān)測農(nóng)業(yè)墑情和和指導灌溉決策的基礎和關(guān)鍵。無人機多光譜遙感具有成本低、高機動性、高時效性等優(yōu)勢,可快速地獲取高時空分辨率遙感影像,進而對農(nóng)田土壤水分狀況進行實時有效地監(jiān)測。因此本研究以不同水分處理的大田玉米為研究對象,利用六旋翼無人機搭載五波段多光譜相機獲取玉米關(guān)鍵生育期的多光譜遙感影像,并同時采集玉米生理生化參數(shù)、冠層溫度和不同深度土壤含水率數(shù)據(jù)。通過支持向量機（SVM）分類剔除土壤背景,提取玉米冠層光譜反射率并計算多種植被指數(shù),分析玉米在不同水分虧缺處理下的光譜響應特征,探究植被光譜、冠層溫度與不同深度土壤含水率之間的相關(guān)關(guān)系,采用不同的光譜篩選方法和數(shù)學建模方法建立不同生育期、不同深度土壤含水率反演模型,并采用不同的精度評價指標進行反演模型的綜合論證與評價。得到的主要結(jié)果如下:（1）構(gòu)建了不同生育期條件下玉米根域土壤含水率的機器學習模型。利用灰度關(guān)聯(lián)分析篩選出的在不同生育期下對土壤含水率敏感的植被指數(shù)不盡相同,篩選出的植被指數(shù)有NDVI、MSR、RVI、SIPI、RVI2、NDVIg-b和...
【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：77 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
技術(shù)路線圖
西北農(nóng)林科技大學碩士學位論文10第二章材料與方法2.1試驗區(qū)概況試驗區(qū)域位于內(nèi)蒙古自治區(qū)達拉特旗昭君鎮(zhèn)（40°26"0.29"N，109°36"25.99"E），海拔1010m，屬于典型溫帶大陸性氣候，干旱少雨，冬寒夏熱，年均降水量240-360mm，主要集中在7-9月份。年均日照時數(shù)約3000h，年均氣溫6.1-7.1℃，無霜期135-150天。試驗地土壤為砂壤土（80.7%的砂粒，13.7%的粉粒，5.6%的黏粒），土壤的pH值、有機質(zhì)含量、有機碳含量分別為9.27，47.17g/Kg和27.35g/Kg，平均田間持水率為18.5%（體積含水率），土壤容重為1.56g/cm3。玉米種植品種為“鈞凱918”，播種時間為2018年5月11號，出苗時間為5月18號，收獲時間為2018年9月8號，生育期（Dayafterplanting，DAP）總共114天。玉米播種深度約5cm，種植株距和行距分別為25cm和50cm，行向由東到西。作物生育期內(nèi)自然降雨難以滿足作物生長要求，主要利用中心軸式噴灌機進行供水補給。圖2-1研究區(qū)地理位置圖2-2中心支軸噴灌機Fig.2-1LocationofthestudyareainChinaFig.2-2Center-pivotirrigationsystem2.2試驗設計2.2.1試驗區(qū)域設計試驗地為半徑60m的圓形區(qū)域，面積約為1.13hm2，將其均等劃分為5個扇形區(qū)域，每個扇形試驗小區(qū)（Treatment，T）設置了3個6m×6m的采樣區(qū)，相當于3次重復，每個矩形采樣區(qū)按對角線設置A、B、C3個數(shù)據(jù)采樣點，每次均在設置的3個：內(nèi)蒙古區(qū)域（InnerMongoliaarea）：研究區(qū)域（Studyarea）
西北農(nóng)林科技大學碩士學位論文10第二章材料與方法2.1試驗區(qū)概況試驗區(qū)域位于內(nèi)蒙古自治區(qū)達拉特旗昭君鎮(zhèn)（40°26"0.29"N，109°36"25.99"E），海拔1010m，屬于典型溫帶大陸性氣候，干旱少雨，冬寒夏熱，年均降水量240-360mm，主要集中在7-9月份。年均日照時數(shù)約3000h，年均氣溫6.1-7.1℃，無霜期135-150天。試驗地土壤為砂壤土（80.7%的砂粒，13.7%的粉粒，5.6%的黏粒），土壤的pH值、有機質(zhì)含量、有機碳含量分別為9.27，47.17g/Kg和27.35g/Kg，平均田間持水率為18.5%（體積含水率），土壤容重為1.56g/cm3。玉米種植品種為“鈞凱918”，播種時間為2018年5月11號，出苗時間為5月18號，收獲時間為2018年9月8號，生育期（Dayafterplanting，DAP）總共114天。玉米播種深度約5cm，種植株距和行距分別為25cm和50cm，行向由東到西。作物生育期內(nèi)自然降雨難以滿足作物生長要求，主要利用中心軸式噴灌機進行供水補給。圖2-1研究區(qū)地理位置圖2-2中心支軸噴灌機Fig.2-1LocationofthestudyareainChinaFig.2-2Center-pivotirrigationsystem2.2試驗設計2.2.1試驗區(qū)域設計試驗地為半徑60m的圓形區(qū)域，面積約為1.13hm2，將其均等劃分為5個扇形區(qū)域，每個扇形試驗小區(qū)（Treatment，T）設置了3個6m×6m的采樣區(qū)，相當于3次重復，每個矩形采樣區(qū)按對角線設置A、B、C3個數(shù)據(jù)采樣點，每次均在設置的3個：內(nèi)蒙古區(qū)域（InnerMongoliaarea）：研究區(qū)域（Studyarea）
本文編號：3293885
【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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西北農(nóng)林科技大學碩士學位論文10第二章材料與方法2.1試驗區(qū)概況試驗區(qū)域位于內(nèi)蒙古自治區(qū)達拉特旗昭君鎮(zhèn)（40°26"0.29"N，109°36"25.99"E），海拔1010m，屬于典型溫帶大陸性氣候，干旱少雨，冬寒夏熱，年均降水量240-360mm，主要集中在7-9月份。年均日照時數(shù)約3000h，年均氣溫6.1-7.1℃，無霜期135-150天。試驗地土壤為砂壤土（80.7%的砂粒，13.7%的粉粒，5.6%的黏粒），土壤的pH值、有機質(zhì)含量、有機碳含量分別為9.27，47.17g/Kg和27.35g/Kg，平均田間持水率為18.5%（體積含水率），土壤容重為1.56g/cm3。玉米種植品種為“鈞凱918”，播種時間為2018年5月11號，出苗時間為5月18號，收獲時間為2018年9月8號，生育期（Dayafterplanting，DAP）總共114天。玉米播種深度約5cm，種植株距和行距分別為25cm和50cm，行向由東到西。作物生育期內(nèi)自然降雨難以滿足作物生長要求，主要利用中心軸式噴灌機進行供水補給。圖2-1研究區(qū)地理位置圖2-2中心支軸噴灌機Fig.2-1LocationofthestudyareainChinaFig.2-2Center-pivotirrigationsystem2.2試驗設計2.2.1試驗區(qū)域設計試驗地為半徑60m的圓形區(qū)域，面積約為1.13hm2，將其均等劃分為5個扇形區(qū)域，每個扇形試驗小區(qū)（Treatment，T）設置了3個6m×6m的采樣區(qū)，相當于3次重復，每個矩形采樣區(qū)按對角線設置A、B、C3個數(shù)據(jù)采樣點，每次均在設置的3個：內(nèi)蒙古區(qū)域（InnerMongoliaarea）：研究區(qū)域（Studyarea）
西北農(nóng)林科技大學碩士學位論文10第二章材料與方法2.1試驗區(qū)概況試驗區(qū)域位于內(nèi)蒙古自治區(qū)達拉特旗昭君鎮(zhèn)（40°26"0.29"N，109°36"25.99"E），海拔1010m，屬于典型溫帶大陸性氣候，干旱少雨，冬寒夏熱，年均降水量240-360mm，主要集中在7-9月份。年均日照時數(shù)約3000h，年均氣溫6.1-7.1℃，無霜期135-150天。試驗地土壤為砂壤土（80.7%的砂粒，13.7%的粉粒，5.6%的黏粒），土壤的pH值、有機質(zhì)含量、有機碳含量分別為9.27，47.17g/Kg和27.35g/Kg，平均田間持水率為18.5%（體積含水率），土壤容重為1.56g/cm3。玉米種植品種為“鈞凱918”，播種時間為2018年5月11號，出苗時間為5月18號，收獲時間為2018年9月8號，生育期（Dayafterplanting，DAP）總共114天。玉米播種深度約5cm，種植株距和行距分別為25cm和50cm，行向由東到西。作物生育期內(nèi)自然降雨難以滿足作物生長要求，主要利用中心軸式噴灌機進行供水補給。圖2-1研究區(qū)地理位置圖2-2中心支軸噴灌機Fig.2-1LocationofthestudyareainChinaFig.2-2Center-pivotirrigationsystem2.2試驗設計2.2.1試驗區(qū)域設計試驗地為半徑60m的圓形區(qū)域，面積約為1.13hm2，將其均等劃分為5個扇形區(qū)域，每個扇形試驗小區(qū)（Treatment，T）設置了3個6m×6m的采樣區(qū)，相當于3次重復，每個矩形采樣區(qū)按對角線設置A、B、C3個數(shù)據(jù)采樣點，每次均在設置的3個：內(nèi)蒙古區(qū)域（InnerMongoliaarea）：研究區(qū)域（Studyarea）
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