氮素在冬小麥一生的生命活動中占有特殊作用,與光合作用密切相關�？扇苄蕴菫槎←湹纳L發(fā)育提供了能量和代謝的中間產物,同時還具有信號功能,也是冬小麥生長發(fā)育和基因表達的重要調節(jié)因子�？扇苄蕴侵饕ㄟ^植株的光合作用獲得。而當今社會,化肥的不合理施用,一方面不利于植株的氮、糖代謝,對冬小麥產量的提高和品質的改善造成不良影響,另一方面還造成了環(huán)境污染。隨著遙感技術的發(fā)展,通過測量冬小麥反射率等數(shù)據(jù),及時、準確、無損地監(jiān)測冬小麥各項生理生化指標成為可能,以期為指導精確施肥提供依據(jù)。本研究以聞喜縣東鎮(zhèn)和下嶺后村冬小麥為研究對象,分析了灌溉田和雨養(yǎng)田冬小麥冠層高光譜變化特征,以及葉綠素含量、類胡蘿卜素、葉面積指數(shù)、植株氮、可溶性糖的變化規(guī)律,并分析了與高光譜、衛(wèi)星遙感植被指數(shù)的定量關系,同時也構建了葉綠素含量、類胡蘿卜素含量、葉面積指數(shù)與植株氮、可溶性糖的定量關系,以葉綠素含量、類胡蘿卜素含量、葉面積指數(shù)為中間變量建成植株氮、可溶性糖的光譜監(jiān)測模型。另外,本研究還探討了冬小麥冠層光譜與土壤氮素含量的關系,分別測定冬小麥返青期、拔節(jié)期、孕穗期、灌漿期和成熟期土壤氮素含量和實時冠層光譜,用數(shù)學統(tǒng)計方法分... 

【文章來源】： 李廣信 山西農業(yè)大學

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
前言
    1 高光譜遙感研究現(xiàn)狀
        1.1 高光譜遙感概述
        1.2 高光譜遙感的發(fā)展
        1.3 高光譜遙感監(jiān)測原理
    2 高光譜在農學參數(shù)方面的研究進展
        2.1 高光譜在葉綠素方面的研究進展
        2.2 高光譜在類胡蘿卜素方面的研究進展
        2.3 高光譜在葉面積指數(shù)方面的研究進展
    3 存在問題
    4 本研究的目的及意義
第一章 冬小麥冠層光譜變化特征及農學參數(shù)光譜模型監(jiān)測
    1 材料與方法
        1.1 研究區(qū)概況
        1.2 試驗設計
        1.3 測量指標與方法
            1.3.1 冠層光譜測定
            1.3.2 色素測定
            1.3.3 葉面積指數(shù)測定
    2 結果與分析
        2.1 光譜變化特征
            2.1.1 不同生育時期冬小麥冠層光譜
            2.1.2 灌溉田和雨養(yǎng)田冬小麥冠層光譜
            2.1.3 不同生育時期冬小麥冠層光譜一階導數(shù)
            2.1.4 灌溉田和雨養(yǎng)田冬小麥冠層光譜一階導數(shù)的變化特征
        2.2 關鍵生育時期冬小麥農學參數(shù)的變化規(guī)律
            2.2.1 葉綠素含量
            2.2.2 類胡蘿卜素含量
            2.2.3 葉面積指數(shù)
        2.3 冬小麥農學參數(shù)的光譜特征提取
            2.3.1 葉綠素光譜特征
            2.3.2 類胡蘿卜素光譜特征
            2.3.3 葉面積指數(shù)光譜特征
        2.4 農學參數(shù)與植被指數(shù)的定量關系
            2.4.1 葉綠素含量與植被指數(shù)的定量關系
            2.4.2 類胡蘿卜素含量與植被指數(shù)的定量關系
            2.4.3 葉面積指數(shù)與植被指數(shù)的定量關系
    3 結論與討論
第二章 植株氮光譜模型的構建
    1 材料與方法
        1.1 植株氮素含量的測定
        1.2 模型的構建及驗證
    2 結果與分析
        2.1 植株氮素含量變化
        2.2 基于葉綠素的植株氮光譜模型
            2.2.1 葉綠素與植株氮的關系
            2.2.2 植株氮素光譜模型的構建及檢驗
        2.3 基于類胡蘿卜素的植株氮光譜模型
            2.3.1 類胡蘿卜素與植株氮的關系
            2.3.2 植株氮素光譜模型的構建及檢驗
        2.4 基于葉面積指數(shù)的植株氮光譜模型
            2.4.1 葉面積指數(shù)與植株氮的定量關系
            2.4.2 植株氮素光譜模型的構建及檢驗
        2.5 不同中間變量光譜模型對比
    3 結論與討論
第三章 植株糖的光譜監(jiān)測
    1 材料與方法
        1.1 植株可溶性糖含量測定
        1.2 模型的構建及驗證
    2 結果與分析
        2.1 植株可溶性糖含量變化
        2.2 基于葉綠素的植株糖光譜模型
            2.2.1 葉綠素與植株可溶性糖的關系
            2.2.2 植株可溶性糖光譜模型的構建及檢驗
        2.3 基于類胡蘿卜素的植株糖光譜模型
            2.3.1 類胡蘿卜素與植株可溶性糖的關系
            2.3.2 植株可溶性糖光譜模型構建及檢驗
        2.4 基于葉面積指數(shù)的植株糖光譜模型
            2.4.1 葉面積指數(shù)與植株可溶性糖的定量關系
            2.4.2 植株可溶性糖光譜模型的構建及檢驗
        2.5 不同中間變量光譜模型對比
    3 結論與討論
第四章 大尺度遙感植被指數(shù)的變化特征及農學參數(shù)監(jiān)測
    1 材料與分析
        1.1 軟硬件環(huán)境
            1.1.1 硬件環(huán)境
            1.1.2 軟件環(huán)境
        1.2 遙感數(shù)據(jù)的處理
    2 結果與分析
        2.1 植被指數(shù)的變化特征
            2.1.1 RVI的變化特征
            2.1.2 DVI的變化特征
            2.1.3 NDVI、RDVI、MSAVI的變化特征
        2.2 植被指數(shù)與農學參數(shù)的相關性
            2.2.1 灌溉田農學參數(shù)光譜模型的建立
            2.2.2 雨養(yǎng)田農學參數(shù)光譜模型的建立
    3 結論與討論
第五章 基于大尺度遙感的氮素估測研究
    1 材料與方法
        1.1 植株氮素的測定
        1.2 光譜模型的構建
    2 結果與分析
        2.1 基于葉綠素含量植株氮素光譜模型的構建
        2.2 基于類胡蘿卜素含量植株氮素光譜模型的構建
        2.3 基于葉面積指數(shù)植株氮素光譜模型的構建
    3 結論與討論
第六章 基于大尺度遙感的可溶性糖估測研究
    1 材料與方法
        1.1 植株可溶性糖的測定
        1.2 光譜模型的構建
    2 結果與分析
        2.1 基于葉綠素含量植株可溶性糖光譜模型的構建
        2.2 基于類胡蘿卜素含量植株可溶性糖光譜模型的構建
        2.3 基于葉面積指數(shù)植株可溶性糖光譜模型的構建
    3 結論與討論
第七章 冬小麥冠層光譜與土壤供氮狀況相關性研究
    1. 材料與方法
        1.1 試驗設計
        1.2 測定方法
            1.2.1 冠層光譜測定
            1.2.2 氮素測定
        1.3 模型構建
    2 結果與分析
        2.1 土壤氮含量與冬小麥植株含氮量的相關性分析
        2.2 土壤氮含量與冬小麥冠層光譜參數(shù)的相關性分析
        2.3 基于土壤硝態(tài)氮、堿解氮含量的遙感監(jiān)測模型
    3 結論
第八章 結論與展望
    1 結論
    2 創(chuàng)新點
參考文獻
Abstract
致謝
攻讀博士研究生期間科研總結



本文編號：3445976