玉米葉片重金屬銅污染的ED-T-DSGA光譜分析模型
本文選題:盆栽玉米 + 銅脅迫。 參考:《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)》2017年04期
【摘要】:監(jiān)測(cè)農(nóng)作物的重金屬污染和污染程度是高光譜遙感研究的一個(gè)熱點(diǎn)。通過(guò)盆栽玉米的不同Cu~(2+)脅迫梯度實(shí)驗(yàn),在測(cè)定玉米葉片光譜和Cu~(2+)含量的基礎(chǔ)上,針對(duì)不同Cu~(2+)脅迫梯度下玉米葉片光譜仍具有極高相似度以及傳統(tǒng)光譜測(cè)度方法難以區(qū)分污染程度的問(wèn)題,進(jìn)行相似光譜的差異性有效區(qū)分方法研究。結(jié)合歐氏距離(ED)與光譜微分梯度角(DSAG)的正切處理,提出了一種基于光譜相似性測(cè)度的ED-T-DSGA光譜分析模型,并通過(guò)傳統(tǒng)光譜測(cè)度方法應(yīng)用比較、諧波分析(HA)技術(shù)和5種HA分解次數(shù)下的光譜重構(gòu)結(jié)果分析,驗(yàn)證了ED-T-DSGA分析模型在區(qū)分極度相似光譜的微小差異上具有可行性與有效性。同時(shí),ED-T-DSGA分析模型可用于測(cè)度不同Cu~(2+)脅迫梯度下玉米葉片光譜間差異與污染程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,ED-T-DSGA分析模型值越大,Cu~(2+)脅迫梯度越大,玉米的重金屬銅污染越嚴(yán)重;并且基于ED-T-DSGA分析模型進(jìn)一步提取到"黃邊"、"紅谷"、"紅邊"和"近峰B"為Cu~(2+)脅迫光譜響應(yīng)的有效波段,這些敏感位置可為監(jiān)測(cè)Cu~(2+)污染程度提供有利依據(jù)。
[Abstract]:Monitoring heavy metal pollution and pollution degree of crops is a hot spot in hyperspectral remote sensing. Based on the experiment of different Cu ~ (2) stress gradient in pot maize, the leaf spectrum and Cu ~ (2) content of maize were measured. Aiming at the problem of high similarity of maize leaf spectrum under different Cu ~ (2) stress gradients and the difficulty of distinguishing pollution degree by traditional spectral measurement methods, the difference of similar spectra was studied. Combined with the tangent treatment of Euclidean distance (Ed) and spectral differential gradient angle (DSAG), an ED-T-DSGA spectral analysis model based on spectral similarity measure is proposed. Harmonic analysis (HA) technique and spectral reconstruction results under five HA decomposition times verify the feasibility and validity of the ED-T-DSGA analysis model in distinguishing tiny differences in extremely similar spectra. At the same time, ED-T-DSGA analysis model can be used to measure the spectral difference and pollution degree of maize leaves under different Cu ~ (2) stress gradients. The results showed that the larger the model value of ED-T-DSGA was, the greater the stress gradient of Cu2 was, and the more serious the heavy metal copper pollution in maize was. Based on the ED-T-DSGA analysis model, the "yellow edge", "red valley", "red edge" and "near peak B" were further extracted as the effective bands for the spectral response of Cu2 stress. These sensitive sites could provide a favorable basis for monitoring the pollution degree of Cu2.
【作者單位】: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41271436) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2009QD02)
【分類號(hào)】:X835;S513
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,本文編號(hào):2074148
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