本研究通過建立葉部主要病害脅迫下降香黃檀病情指數(shù)的高光譜反演模型,探討了利用高光譜遙感監(jiān)測降香黃檀葉部主要病害的方法,為降香黃檀林葉部主要病害病情嚴(yán)重度的快速診斷提供參考依據(jù),并為今后航空、航天遙感實(shí)現(xiàn)快速、及時(shí)、大面積監(jiān)測奠定理論基礎(chǔ)。使用美國SVC公司生產(chǎn)的HR-102 4 i非成像高光譜儀器,對(duì)葉部主要病害脅迫下的降香黃檀病情指數(shù)(DI)與原始光譜反射率、一階微分光譜反射率、高光譜特征參數(shù)做相關(guān)性分析,篩選敏感波段并訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。通過相關(guān)系數(shù)r、F檢驗(yàn)值、擬合R~2、預(yù)測R~2、均方根誤差(RMSE)等指標(biāo)對(duì)反演模型進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),結(jié)果如下:(1)葉部主要病害脅迫下病情指數(shù)的高光譜反演模型:研究發(fā)現(xiàn)黑痣病脅迫下降香黃檀病情指數(shù)反演模型的擬合R~2、預(yù)測R~2均通過極顯著性檢驗(yàn),均方根誤差在6.161 2～9.330 6之間。其中,FD722.8為自變量的拋物線模型精度最高,對(duì)應(yīng)的擬合R~2、預(yù)測R~2和均方根誤差分別為0.981、0.991、6.332 5;炭疽病脅迫下降香黃檀病情指數(shù)反演模型的擬合R~2、預(yù)測R~2均通過極顯著性檢驗(yàn),均方根誤差在8.251 6～9.9180之間。其中,FD718.8為自變量的一元三次函數(shù)模型精度最高,該模型對(duì)應(yīng)的擬合R~2、預(yù)測R~2和均方根誤差分別為0.981、0.819、9.9180�？梢�,自變量FD722.8的拋物線模型、FD718.8的一元三次函數(shù)模型最佳模型。(2)基于地面高光譜遙感的降香黃檀葉部主要病害病情指數(shù)反演:研究發(fā)現(xiàn)黑痣病脅迫下敏感波段、PCA降維后的敏感波段作為輸入變量,得到的決定系數(shù)(R~2)分別為0.912 6、0.8413,均方根誤差分別為6.723 6、12.872 7;炭疽病脅迫下敏感波段、PCA降維后的敏感波段作為輸入變量,得到的決定系數(shù)分別為0.872 8、0.693 9,均方根誤差分別為6.933 0、19.488 4�？梢�,以敏感波段、經(jīng)過PCA降維后的敏感波段,作為輸入變量訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),是一種有效的方法,并且預(yù)測效果很好,直接以敏感波段作為輸入變量精度更高。
【學(xué)位單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：S763.7
【部分圖文】：

師姐及同門一起進(jìn)一步觀察了降香黃檀因?yàn)榧竟?jié)變化病蟲害不同流行規(guī)律，掌握逡逑了第一手野外調(diào)查資料，筆者因?yàn)檎撐牡男枰�，重點(diǎn)掌握了降香黃檀混交林病情逡逑指數(shù)。２０１６年３－５月，筆者進(jìn)一步的調(diào)查了降香黃檀混交林葉部主要病害發(fā)生特逡逑點(diǎn)，為論文的撰寫打下了堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。逡逑２．１．３數(shù)據(jù)采集方法逡逑為了最大限度保證采集到的降香黃檀病情指數(shù)數(shù)據(jù)相互獨(dú)立而不影響，試驗(yàn)逡逑樣地設(shè)置采用如圖２．２所示的五點(diǎn)取樣法，選�。祲K３０邋ｍＸ３０ｍ的樣地，在如逡逑圖２．３所示的降香黃檀混交林樣地中采用隔行取樣、人工踏查的方式進(jìn)行采樣［６３Ｌ逡逑由于研究對(duì)象是不同病情嚴(yán)重度的降香黃檀，而降香黃檀冠層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性逡逑以及影響冠層光譜的條件較多，如其它病害等的影響都會(huì)導(dǎo)致冠層光譜曲線的變逡逑化。所以，為最大程度上避免其它條件的影響，在測試每一株降香黃檀時(shí)，盡量逡逑選取病情指數(shù)相同或相近的冠層進(jìn)行光譜測定。數(shù)據(jù)米集時(shí)，逡逑首先調(diào)查病情指數(shù)，然后選取病情指數(shù)相同或相近的降香黃檀冠層，將病葉摘下逡逑在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行光譜測定。逡逑

資料顯示：數(shù)字或輻射量及反射比即時(shí)圖形顯示在ＰＤＡ或電腦上逡逑圖２．４儀器鏡頭垂直距離冠層１．０邋ｍ邐圖２．５白板校正垂直距離２０邋ｃｍ逡逑Ｆｉｇ．２．４邋Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ邋ｌｅｎｓ邋ｖｅｒｔｉｃａｌ邋ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ邋ｃａｎｏｐｙ邋１．０邋ｍ逡逑Ｆｉｇ．２．５邋Ｗｈｉｔｅｂｏａｒｄ邋ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ邋ｖｅｒｔｉｃａｌ邋ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ邋２０邋ｃｍ逡逑２．２供試樣本材料與數(shù)據(jù)獲取逡逑黃檀黑錯(cuò)菌ＣＰ／＾／／ａｃ／ｚｏｒａ邐能引起降香黃檀黑v!病，逡逑該病在世界分布十分廣泛，且寄主植物種類繁多，該菌所致病害會(huì)在寄主表面形逡逑成黑色凸起的盾片，嚴(yán)重影響寄主光合作用，致使其提前落葉，常年發(fā)病率為逡逑４５％？６５％，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)到８０％以上，給降香黃檀的生產(chǎn)帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失［６５＾。逡逑炭疽�。ǎ茫铮澹簦锏模В悖恚恚┦俏：迪泓S檀常見重要病害，在葉片上顯現(xiàn)圓形褐逡逑色小病斑，嚴(yán)重時(shí)葉片大量脫落，導(dǎo)致葉片逐漸干枯或穿孔，直至脫落，嚴(yán)重影逡逑響植株光合作用，以及芯材的形成，且常大面積暴發(fā)，已經(jīng)嚴(yán)重影響到幼樹的生逡逑長

測量方式：手持測量，背包測量或三角架固定逡逑資料顯示：數(shù)字或輻射量及反射比即時(shí)圖形顯示在ＰＤＡ或電腦上逡逑圖２．４儀器鏡頭垂直距離冠層１．０邋ｍ邐圖２．５白板校正垂直距離２０邋ｃｍ逡逑Ｆｉｇ．２．４邋Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ邋ｌｅｎｓ邋ｖｅｒｔｉｃａｌ邋ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ邋ｃａｎｏｐｙ邋１．０邋ｍ逡逑Ｆｉｇ．２．５邋Ｗｈｉｔｅｂｏａｒｄ邋ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ邋ｖｅｒｔｉｃａｌ邋ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ邋２０邋ｃｍ逡逑２．２供試樣本材料與數(shù)據(jù)獲取逡逑黃檀黑錯(cuò)菌ＣＰ／＾／／ａｃ／ｚｏｒａ邐能引起降香黃檀黑v!病，逡逑該病在世界分布十分廣泛，且寄主植物種類繁多，該菌所致病害會(huì)在寄主表面形逡逑成黑色凸起的盾片，嚴(yán)重影響寄主光合作用，致使其提前落葉，常年發(fā)病率為逡逑４５％？６５％，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)到８０％以上，給降香黃檀的生產(chǎn)帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失［６５＾。逡逑炭疽�。ǎ茫铮澹簦锏模В悖恚恚┦俏：迪泓S檀常見重要病害，在葉片上顯現(xiàn)圓形褐逡逑色小病斑，嚴(yán)重時(shí)葉片大量脫落，導(dǎo)致葉片逐漸干枯或穿孔，直至脫落，嚴(yán)重影逡逑響植株光合作用，以及芯材的形成，且常大面積暴發(fā)，已經(jīng)嚴(yán)重影響到幼樹的生逡逑長

本文編號(hào)：2807697