氮素是作物生長需要的大量元素之一,水分也是作物生長不可缺少的物質(zhì),二者缺少其一均會對作物的產(chǎn)量和品質(zhì)造成影響,而作物所需的氮素和水分主要來自土壤中,因此,及時準(zhǔn)確的對作物氮素和水分進行監(jiān)測有重要的意義。本文主要對麥田土壤氮素和水分的含量與光譜反射率的相關(guān)性進行了研究,并根據(jù)相關(guān)系數(shù)提取特征波段,建立監(jiān)測模型。為利用高光譜技術(shù)監(jiān)測作物生長發(fā)育提供一定的指導(dǎo)。本試驗于2011-2012年在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)進行,在小麥的各個生育期采集土樣和光譜反射率,并在實驗室對土壤水分和氮素含量進行測定。并對所測得的光譜進行異常值的剔除、平滑處理、形式變換,通過相關(guān)分析和逐步回歸建立氮素和水分的最佳監(jiān)測模型。并對建立的模型進行檢驗。研究表明：1)反射率經(jīng)過變換以后,光譜信息變得豐富并且與氮素和水分的相關(guān)性有了較大的提高�？梢愿玫奶崛√卣鞑ǘ谓⒈O(jiān)測模型。分析結(jié)果表明,氮素和倒數(shù)二階微分的相關(guān)性最好,水分和發(fā)射率二階微分的相關(guān)性最好。2)反射率與氮素呈負相關(guān),表現(xiàn)為含氮量越高反射率降低。不同含氮量的光譜曲線趨于平行,在350nm-800nm之間增長迅速,之后變得平緩。不同的生育時期土壤光譜反射率不同,灌漿期土... 

【文章來源】：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
第一章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 土壤氮素和水分光譜特征的研究進展
        1.2.1 土壤氮素含量的光譜監(jiān)測研究現(xiàn)狀
        1.2.2 光譜技術(shù)監(jiān)測土壤水分的研究現(xiàn)狀
    1.3 土壤水分含量對光譜及N含量監(jiān)測的影響
    1.4 高光譜技術(shù)在監(jiān)測土壤氮素和水分研究中存在的問題
    1.5 研究目標(biāo)與內(nèi)容
        1.5.1 研究目標(biāo)
        1.5.2 研究內(nèi)容
    1.6 本文創(chuàng)新點
第二章 材料與方法
    2.1 試驗設(shè)計
    2.2 測定指標(biāo)與方法
        2.2.1 土壤光譜數(shù)據(jù)的獲取
        2.2.2 土壤含氮量的測定
        2.2.3 土壤含水量的測定
    2.3 光譜數(shù)據(jù)的預(yù)處理
        2.3.1 異常值的剔除
        2.3.2 光譜數(shù)據(jù)的變換
        2.3.3 土壤高光譜變化特征
    2.4 模型的檢驗與精度評價標(biāo)準(zhǔn)
    2.5 技術(shù)路線
第三章 土壤含氮率的光譜監(jiān)測
    3.1 不同生育時期土壤含氮量和光譜的變化特征
        3.1.1 不同生育時期土壤含氮量的變化
        3.1.2 不同氮素水平土壤光譜的變化規(guī)律
        3.1.3 不同生育時期同一氮素水平土壤光譜的變化
    3.2 全生育期土壤反射率和氮素含量的定量關(guān)系
        3.2.1 全生育期氮素含量和反射率的相關(guān)分析
        3.2.2 全生育期土壤氮素特征波段的提取
        3.2.3 全生育期土壤全氮含量的光譜估測研究
        3.2.4 全生育期監(jiān)測模型驗證
    3.3 不同生育期土壤光譜與氮素含量關(guān)系研究
        3.3.1 不同生育時期氮素和光譜的相關(guān)分析
        3.3.2 不同生育期土壤光譜變換與全氮含量的回歸分析
        3.3.3 不同生育時期監(jiān)測模型驗證
    3.4 本章小結(jié)
第四章 麥田土壤含水量高光譜監(jiān)測研究
    4.1 不同含水量土壤光譜的變化規(guī)律
    4.2 全生育期土壤水分含量的光譜估測研究
        4.2.1 全生育期土壤光譜反射率和水分含量的相關(guān)分析
        4.2.2 全生育期土壤水分特征波段的提取
        4.2.3 全生育期監(jiān)測模型的建立
        4.2.4 全生育期水分監(jiān)測模型的驗證
    4.3 不同生育期土壤光譜與水分含量關(guān)系研究
        4.3.1 不同生育時期土壤光譜變換與含水量的相關(guān)分析
        4.3.2 不同生育時期土壤含水量的監(jiān)測模型研究
        4.3.3 不同生育時期監(jiān)測模型的驗證
    4.4 本章小結(jié)
第五章 水分對土壤光譜和氮素監(jiān)測模型的影響研究
    5.1 水分對土壤光譜的影響
    5.2 水分對氮素和光譜相關(guān)性的影響
    5.3 水分對氮素監(jiān)測的影響
        5.3.1 水分對全生育期土壤氮素監(jiān)測模型的影響
        5.3.2 水分對不同生育時期土壤氮素監(jiān)測的影響
        5.3.3 不同生育時期干濕土氮素監(jiān)測模型精度比較
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與討論
    6.1 結(jié)論
    6.2 討論
參考文獻
Abstract
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于連續(xù)小波變換的潮土有機質(zhì)含量高光譜估算[J]. 廖欽洪,顧曉鶴,李存軍,陳立平,黃文江,杜世州,付元元,王紀(jì)華.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2012(23)
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本文編號：3637072