氮素是作物生長(zhǎng)需要的大量元素之一,水分也是作物生長(zhǎng)不可缺少的物質(zhì),二者缺少其一均會(huì)對(duì)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(lái)自土壤中,因此,及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)作物氮素和水分進(jìn)行監(jiān)測(cè)有重要的意義。本文主要對(duì)麥田土壤氮素和水分的含量與光譜反射率的相關(guān)性進(jìn)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(cè)模型。為利用高光譜技術(shù)監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)發(fā)育提供一定的指導(dǎo)。本試驗(yàn)于2011-2012年在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)進(jìn)行,在小麥的各個(gè)生育期采集土樣和光譜反射率,并在實(shí)驗(yàn)室對(duì)土壤水分和氮素含量進(jìn)行測(cè)定。并對(duì)所測(cè)得的光譜進(jìn)行異常值的剔除、平滑處理、形式變換,通過(guò)相關(guān)分析和逐步回歸建立氮素和水分的最佳監(jiān)測(cè)模型。并對(duì)建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)。研究表明：1)反射率經(jīng)過(guò)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(cè)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(fù)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(zhǎng)迅速,之后變得平緩。不同的生育時(shí)期土壤光譜反射率不同,灌漿期土... 

【文章來(lái)源】：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：55 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(jìn)展
        1.2.1 土壤氮素含量的光譜監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 光譜技術(shù)監(jiān)測(cè)土壤水分的研究現(xiàn)狀
    1.3 土壤水分含量對(duì)光譜及N含量監(jiān)測(cè)的影響
    1.4 高光譜技術(shù)在監(jiān)測(cè)土壤氮素和水分研究中存在的問(wèn)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?jī)?nèi)容
    1.6 本文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 材料與方法
    2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    2.2 測(cè)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(cè)定
        2.2.3 土壤含水量的測(cè)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(yàn)與精度評(píng)價(jià)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(cè)
    3.1 不同生育時(shí)期土壤含氮量和光譜的變化特征
        3.1.1 不同生育時(shí)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(shí)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(cè)研究
        3.2.4 全生育期監(jiān)測(cè)模型驗(yàn)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(shí)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(shí)期監(jiān)測(cè)模型驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第四章 麥田土壤含水量高光譜監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)模型的建立
        4.2.4 全生育期水分監(jiān)測(cè)模型的驗(yàn)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(shí)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(shí)期土壤含水量的監(jiān)測(cè)模型研究
        4.3.3 不同生育時(shí)期監(jiān)測(cè)模型的驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
第五章 水分對(duì)土壤光譜和氮素監(jiān)測(cè)模型的影響研究
    5.1 水分對(duì)土壤光譜的影響
    5.2 水分對(duì)氮素和光譜相關(guān)性的影響
    5.3 水分對(duì)氮素監(jiān)測(cè)的影響
        5.3.1 水分對(duì)全生育期土壤氮素監(jiān)測(cè)模型的影響
        5.3.2 水分對(duì)不同生育時(shí)期土壤氮素監(jiān)測(cè)的影響
        5.3.3 不同生育時(shí)期干濕土氮素監(jiān)測(cè)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(xiàn)
Abstract
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]幾種不同類(lèi)型土壤的VIS-NIR光譜特性及有機(jī)質(zhì)響應(yīng)波段[J]. 紀(jì)文君,史舟,周清,周煉清.  紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2012(03)
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