高光譜遙感是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)重要的技術(shù)手段之一,為農(nóng)業(yè)中的定量分析和應(yīng)用開辟了良好的前景,受到研究者們的重視。大豆是我國重要的蛋白質(zhì)和油脂原料,在人們飲食結(jié)構(gòu)中占有重要地位,但近年來,大豆種植面積不斷下降,對(duì)外依存度大,產(chǎn)業(yè)形勢嚴(yán)峻,而間套作大豆可以有效的增加大豆種植面積和產(chǎn)量,提高土地利用率和產(chǎn)出率。大豆作為豆科作物,具有固氮作用,但無法滿足生長需求,氮素施用量和施用時(shí)間難以準(zhǔn)確把握,利用高光譜遙感技術(shù)對(duì)大豆進(jìn)行氮素營養(yǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測估測研究,建立一種適合于凈作和間套作的氮素積累量（LNA）估測模型,為高光譜技術(shù)在大豆上的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)和理論技術(shù)的支持,從而推進(jìn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和數(shù)字農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展和應(yīng)用推廣。本研究采用凈作和套作兩種種植模式,0、60、120、180kgN/kg四個(gè)氮肥水平,不同施氮水平下大豆冠層葉片氮素積累量在生育期內(nèi)呈單峰變化趨勢,在結(jié)莢期達(dá)到最大值,2013年和2014年分別為9.08g/m2和8.01g/m2,而凈作大豆生育前期各施氮處理葉片氮素積累量均高于套作,兩年規(guī)律表現(xiàn)一致。大豆的冠層光譜在綠峰區(qū)域和近紅外光區(qū)差異最大,其他光譜波段差異較小,其中凈作大豆冠層光譜反射率在4... 

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 研究背景
    1.2 文獻(xiàn)綜述
        1.2.1 作物氮素估測的重要性
        1.2.2 光譜估測作物氮素營養(yǎng)的原理
        1.2.3 基于冠層光譜的作物氮素高光譜估測研究
        1.2.4 作物氮營養(yǎng)診斷高光譜數(shù)據(jù)處理方法
        1.2.5 光譜數(shù)據(jù)建模方法
        1.2.6 小波分析在光譜中的應(yīng)用
    1.3 本研究的目的和意義
2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    2.1 研究思路與技術(shù)路線
    2.2 擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題
    2.3 材料與方法
        2.3.1 試驗(yàn)材料
        2.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.3.3 測定項(xiàng)目及方法
    2.4 數(shù)據(jù)的分析與利用
        2.4.1 光譜變換及特征參數(shù)提取方法
        2.4.2 小波變換
    2.5 模型的構(gòu)建與測試
3 結(jié)果與分析
    3.1 不同處理下大豆冠層氮素狀況及光譜特征
        3.1.1 不同氮肥水平和種植模式下大豆冠層葉片氮素變化規(guī)律
        3.1.2 不同生育時(shí)期大豆冠層原始光譜變化特征
        3.1.3 不同生育時(shí)期大豆冠層導(dǎo)數(shù)光譜變化特征
        3.1.4 不同氮肥水平大豆冠層原始光譜和一階導(dǎo)數(shù)光譜變化特征
    3.2 大豆冠層葉片氮素狀況與光譜特征參數(shù)相關(guān)性分析
        3.2.1 大豆冠層葉片氮素狀況與原始及一階導(dǎo)數(shù)光譜的相關(guān)分析
        3.2.2 大豆冠層葉片氮素狀況與光譜特征參數(shù)的相關(guān)分析
        3.2.3 大豆冠層葉片氮素狀況與植被指數(shù)的相關(guān)分析
        3.2.4 大豆冠層葉片氮素狀況與多波段自由組合的光譜指數(shù)相關(guān)分析
    3.3 大豆冠層氮素狀況模型的構(gòu)建
        3.3.1 基于冠層光譜的大豆氮素營養(yǎng)估測模型構(gòu)建
        3.3.2 大豆冠層葉片氮素狀況監(jiān)測模型的測試與檢驗(yàn)
        3.3.3 基于逐步回歸方法構(gòu)建的模型與檢驗(yàn)
        3.3.4 基于偏最小二乘法構(gòu)建的模型與驗(yàn)證
    3.4 小波分析在光譜模型中的應(yīng)用
        3.4.1 不同分解尺度的小波函數(shù)與大豆冠層葉片氮素積累量相關(guān)分析
        3.4.2 基于小波尺度分解的光譜變量的大豆氮素營養(yǎng)估測模型構(gòu)建
        3.4.3 基于小波尺度分解的光譜變量氮素狀況監(jiān)測模型的測試與檢驗(yàn)
    3.5 本文建模型與已有模型的比較
4 討論
    4.1 施氮水平和種植模式對(duì)大豆冠層葉片氮素的影響
    4.2 不同生育時(shí)期大豆冠層光譜變化特征
    4.3 氮肥對(duì)大豆冠層光譜特征的影響
    4.4 大豆冠層葉片氮素與光譜特性的關(guān)系
    4.5 大豆冠層葉片氮素狀況估測模型的構(gòu)建與測試
    4.6 基于小波分析的大豆冠層葉片氮素狀況估測模型的構(gòu)建與測試
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文、成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]小波法反演條銹病脅迫下冬小麥冠層葉片全氮含量[J]. 何汝艷,喬小軍,蔣金豹,郭會(huì)敏.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(02)
[2]不同玉米-大豆帶狀套作組合條件下光合有效輻射強(qiáng)度分布特征對(duì)大豆光合特性和產(chǎn)量的影響[J]. 崔亮,蘇本營,楊峰,楊文鈺.  中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(08)
[3]中國大豆產(chǎn)業(yè)被外資控制后的若干思考[J]. 邢樂.  對(duì)外經(jīng)貿(mào)實(shí)務(wù). 2014(04)
[4]基于植被指數(shù)的葉綠素密度遙感反演建模與適用性研究[J]. 張?zhí)K,劉良云,黃文江.  遙感信息. 2013(03)
[5]加工番茄紅邊特征參數(shù)與葉片氮積累量和葉面積指數(shù)的關(guān)系[J]. 黃春燕,王登偉,黃鼎程,馬云.  石河子大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[6]高光譜遙感估測大豆冠層生長和籽粒產(chǎn)量的探討[J]. 吳瓊,齊波,趙團(tuán)結(jié),姚鑫鋒,朱艷,蓋鈞鎰.  作物學(xué)報(bào). 2013(02)
[7]新疆喀什地區(qū)設(shè)施栽培條件下麗蚜小蜂擴(kuò)散功能的研究[J]. 張振宇,胡紅英,吐爾遜,郭文超,艾爾肯·麥麥提,吳家明.  新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(07)
[8]基于高光譜數(shù)據(jù)和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的草地葉面積指數(shù)反演[J]. 包剛,覃志豪,周義,包玉海,辛?xí)云?紅雨,海全勝.  國土資源遙感. 2012(02)
[9]不同空間配置套作大豆后期農(nóng)學(xué)參數(shù)及光譜特征分析[J]. 楊峰,崔亮,武曉玲,劉衛(wèi)國,楊文鈺.  中國油料作物學(xué)報(bào). 2012(03)
[10]關(guān)中冬小麥葉片氮素含量高光譜遙感監(jiān)測模型[J]. 趙剛峰,李軍,劉冰峰,M.N.Tahir.  麥類作物學(xué)報(bào). 2012(03)

博士論文
[1]土壤養(yǎng)分信息的光譜估測研究[D]. 張娟娟.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[2]小麥冠層和單葉氮素營養(yǎng)指標(biāo)的高光譜監(jiān)測研究[D]. 姚霞.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[3]小波變換在光譜和多光譜圖像的應(yīng)用與研究[D]. 陳孝敬.廈門大學(xué) 2009
[4]基于高光譜遙感的水稻氮素營養(yǎng)參數(shù)監(jiān)測研究[D]. 田永超.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[5]精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)變量施肥理論與試驗(yàn)研究[D]. 陳立平.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
[6]高光譜遙感土壤信息提取與挖掘研究[D]. 劉偉東.中國科學(xué)院研究生院（遙感應(yīng)用研究所） 2002

碩士論文
[1]冬小麥氮素營養(yǎng)及其冠層生物理化參量高光譜遙感監(jiān)測[D]. 白雪嬌.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[2]玉米葉綠素和LAI的高光譜遙感模型研究[D]. 邵田田.中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2012
[3]基于高光譜的稻麥氮素營養(yǎng)監(jiān)測研究[D]. 王薇.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[4]基于高光譜的小麥植株水分狀況監(jiān)測研究[D]. 韓剛.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[5]基于冠層反射光譜的夏玉米氮素營養(yǎng)與生長監(jiān)測研究[D]. 張學(xué)治.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[6]小波分析在光譜數(shù)據(jù)去噪處理中的應(yīng)用[D]. 李曉飛.上海交通大學(xué) 2009
[7]中國大豆進(jìn)出口貿(mào)易影響因素分析[D]. 劉彥坤.江南大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3725290