本文關(guān)鍵詞：小麥葉片雙向反射特性的研究

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【摘要】：近年來,隨著高光譜和多角度遙感技術(shù)的應(yīng)用,作物冠層光學(xué)特性的研究逐漸成為定量植被遙感的研究熱點(diǎn)。太陽輻射的方向性變化決定了大田作物吸收和反射太陽光譜信息的方向性,通過對這種吸收和反射光譜方向性的研究建立的模型在模擬和反演大田作物冠層結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)及生化含量等方面有著極高的應(yīng)用價值。作物葉片色素的相對濃度高低對植物葉片的生理學(xué)和光譜學(xué)特征有著重大影響,葉片色素含量不僅影響植物生長周期內(nèi)光合作用、光利用效率、質(zhì)量和能量交換和應(yīng)激反應(yīng)等過程。而且,對色素之間綜合關(guān)系的研究可用于葉片的可視化特征研究,也可用于遠(yuǎn)程遙感中來量化葉片生物化學(xué)組分及結(jié)構(gòu)特征。本文以小麥葉片作為主要研究對象,基于實(shí)驗(yàn)室自設(shè)計和改進(jìn)的光學(xué)方向特性測量系統(tǒng),主要對作物葉片光學(xué)方向特性和雙向反射分布進(jìn)行了研究。本研究主要研究內(nèi)容如下:(1)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室原有的光學(xué)方向反射采集系統(tǒng),縮短采集時間和減少了實(shí)驗(yàn)誤差。改進(jìn)后的光學(xué)方向特性測量裝置可很好地實(shí)現(xiàn)在一個接收方位角下測量多個接收天頂角處的反射光分布的功能。同時,光學(xué)多路復(fù)用器、光譜儀與軸承座同步轉(zhuǎn)動可保證接收探頭在測量過程中的相對位置固定,降低實(shí)驗(yàn)過程中光纖擾動對實(shí)驗(yàn)造成的影響。因此,該測量裝置測量過程耗時短,效率高,實(shí)驗(yàn)誤差減小,測量精度高。(2)探究了可見近紅外波段下小麥葉片的雙向反射分布規(guī)律及影響因素。光源以某一固定角度入射時,其反射光分布集中表現(xiàn)為入射光主平面對稱的微小空間里大致對稱分布。且光源入射天頂角越大,葉片的各向異性指數(shù)越顯著,其原因是鏡面效應(yīng)和前向散射效應(yīng)共同影響了這種變化。同時,研究表明葉綠素濃度越高,葉片各向異性指數(shù)越低,其原因可能是葉綠素濃度增加會增強(qiáng)葉片光合作用速率,光吸收率增加,導(dǎo)致葉片反射率相對降低,導(dǎo)致葉片各向異性指數(shù)降低。通過對兩種葉片的掃描電鏡圖進(jìn)行分析,得出葉片的微觀結(jié)構(gòu)差異(葉脈間距)或葉片表面葉毛的分布狀況可能是影響葉片的雙向反射分布規(guī)律的因素之一。(3)分析了 30°入射條件下的小麥葉片葉綠素光譜模型穩(wěn)定性受接收方向的影響。本文用4種不同的預(yù)處理方法結(jié)合PLS進(jìn)行全波段建模分析,選擇基于MSC方法的PLS建模方案。對144個接收角度下的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到30°入射條件下葉綠素光譜模型的最佳接收角度為(50°,15°)。通過對該入射條件下的最佳角度下的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征波段建模分析,得出30°入射條件下建立的較優(yōu)模型為BW-MLR模型,模型預(yù)測集相關(guān)系數(shù)Rpre為0.968,剩余預(yù)測偏差RPD為3.848,模型效果較佳。最后,通過對五個不同接收角度(50°,15°)、(0°,0°)、(90°,15°)、(180。,15°)、(270°,15°)下葉綠素光譜模型在各不同角度下進(jìn)行誤差分析,研究結(jié)果表明,小麥葉片葉綠素光譜模型穩(wěn)定性受接收天頂角和方位角的共同影響,整體上,模型穩(wěn)定性隨著接收天頂角的增大而減弱。但在90°-270°接收方位角下模型穩(wěn)定性較好,受接收天頂角影響較小。同時,分析了造成葉綠素光譜模型穩(wěn)定性的因素,即光源位置與接收方位角處于同一側(cè)時,模型穩(wěn)定性受接收方向影響較小。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S512.1

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1 曹滌環(huán);尹靜;;小麥葉片發(fā)黃咋防治[J];農(nóng)家參謀;2007年01期

2 張濤;袁文先;張琪;張東勤;;春季小麥葉片發(fā)黃的原因及補(bǔ)救措施[J];種業(yè)導(dǎo)刊;2010年05期

3 陳福貴;;怎樣確定小麥葉片數(shù)[J];寧夏農(nóng)林科技;1987年01期

4 苗芳,馮佰俐,周春菊,王長發(fā),張嵩午;冷型小麥葉片顯微結(jié)構(gòu)的一些特征[J];作物學(xué)報;2003年01期

5 靳奇峰,�？×x;小麥葉片衰老因素的研究進(jìn)展與展望[J];甘肅農(nóng)業(yè)科技;2003年02期

6 崔四平,劉軼倩,王春祥,魏建昆,郭秀林,馬春紅,于淑池;冬小麥葉片自然衰老的形態(tài)及生理變化與品種和營養(yǎng)的關(guān)系研究[J];華北農(nóng)學(xué)報;2003年S1期

7 朱宏,張中恒,王同昌;小麥葉片蛋白質(zhì)雙向電泳的改良方法[J];東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報;2004年04期

8 繆祥輝;春小麥葉片生長動力學(xué)模型及其解析[J];青海農(nóng)林科技;2005年03期

9 田永超,朱艷,曹衛(wèi)星;用冠層反射光譜預(yù)測小麥葉片糖氮量及糖氮比[J];作物學(xué)報;2005年03期

10 曹滌環(huán);尹靜;;小麥葉片發(fā)黃原因及防治[J];麥類文摘(種業(yè)導(dǎo)報);2006年12期

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1 朱艷;湯守鵬;姚霞;田永超;曹衛(wèi)星;;應(yīng)用近紅外反射光譜法估測小麥葉片氮含量的研究[A];2009年中國作物學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2009年

2 葛才林;丁艷;王澤港;萬定珍;商奇;羅時石;馬飛;龔崢;;小麥葉片對化學(xué)污染脅迫應(yīng)答的蛋白質(zhì)組學(xué)研究[A];有毒化學(xué)污染物監(jiān)測與風(fēng)險管理技術(shù)交流研討會論文集[C];2008年

3 朱艷;姚霞;馮偉;曹衛(wèi)星;田永超;;基于高光譜遙感的小麥葉片氮含量監(jiān)測研究[A];作物逆境生理研究進(jìn)展——中國作物生理第十次學(xué)術(shù)研討會文集[C];2007年

4 姚霞;朱艷;馮偉;田永超;曹衛(wèi)星;;監(jiān)測小麥葉片氮積累量的新高光譜特征波段及植被指數(shù)[A];第十五屆全國分子光譜學(xué)術(shù)報告會論文集[C];2008年

5 李映雪;金林雪;徐德福;張碧輝;;小麥葉片水分及綠度特征的高光譜反演[A];第28屆中國氣象學(xué)會年會——S11氣象與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)[C];2011年

6 趙志光;譚玲玲;王鎖民;張承烈;;脫落酸在一氧化氮和活性氧維持小麥葉片水分平衡中的作用[A];中國植物生理學(xué)會全國學(xué)術(shù)年會暨成立40周年慶祝大會學(xué)術(shù)論文摘要匯編[C];2003年

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本文編號：1295852