冬小麦氮素积累量的高光谱遥感监测研究

发布时间：2022-07-20 16:39

　　本试验以山西农业大学农作站所种植的冬小麦“京9428”为研究对象,测定了不同生育时期的高光谱反射率和农学参数。将农学参数、氮素积累量与高光谱原始反射率、一阶导数光谱进行相关分析,并根据光谱参数-农学参数-氮素积累量这一路线,将农学参数作为中间变量,构建光谱参数监测冬小麦氮素积累量的定量监测模型。结果显示：1.在不同氮素处理之后,冬小麦在不同生育时期的高光谱反射率曲线变化规律基本相同。冠层光谱反射率在510-650nm处有一个反射峰,650-750nm反射率迅速上升,之后在近红外平台有较高的反射率,且波峰波谷明显。一阶导数的光谱反射率在红边区域出现明显的“双峰”现象。同时,随着生育时期的推进,反射率的变化逐步减弱。2.叶绿素含量、类胡萝卜素含量、LAI和地上生物量在不同生育时期的的变化规律基本一致,均表现为抽穗期>拔节期>灌浆期。在不同的氮素处理之后,四个农学参数均表现为随着施氮水平的上升而升高。3.在拔节期,冬小麦叶绿素含量与FDRVI（678,887）、FDRVI（678,899）、FDRVI（678,934）相关性最好,类胡萝卜素含量与FDMSAVI2（678,935）... 

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【学位级别】：硕士

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目录
摘要
1 引言
    1.1 高光谱遥感简介
        1.1.1 高光谱遥感的基本原理和特征
        1.1.2 高光谱遥感技术的发展历程
    1.2 绿色植被冠层光谱响应特征
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 作物叶绿素监测研究进展
        1.3.2 作物叶面积指数监测研究进展
        1.3.3 作物地上生物量监测研究进展
        1.3.4 作物氮素监测研究进展
    1.4 研究目的和意义
2 材料和方法
    2.1 试验设计
    2.2 测量指标和方法
        2.2.1 冠层光谱测定
        2.2.2 叶绿素(Chl)含量测定
        2.2.3 叶面积指数测定
        2.2.4 植株生物量的测定
        2.2.5 植株氮素测定
    2.3 数据分析
        2.3.1 基于原始反射率的参数
        2.3.2 导数技术及“三边”参数
        2.3.3 植被指数
        2.3.4 模型的构建和检验
3 结果与分析
    3.1 冬小麦光谱变化特征分析
        3.1.1 冬小麦冠层光谱变化规律
            3.1.1.1 不同生育时期冬小麦冠层光谱变化规律
            3.1.1.2 不同氮梯度下冬小麦冠层光谱的变化规律
        3.1.2 冬小麦冠层光谱一阶导数变化规律
            3.1.2.1 不同生育时期冬小麦冠层光谱一阶导数变化规律
            3.1.2.2 不同氮梯度下冬小麦冠层光谱一阶导数变化规律
    3.2 冬小麦主要农学参数的变化规律及特征波段的筛选
        3.2.1 叶绿素含量变化规律及特征波段
        3.2.2 类胡萝卜素变化规律及特征波段
        3.2.3 叶面积指数变化规律及特征波段
        3.2.4 地上生物量变化特征及特征波段
        3.2.5 三边参数与农学参数的关系
    3.3 主要农学参数与植被指数的定量关系
        3.3.1 叶绿素含量与植被指数的定量关系
        3.3.2 类胡萝卜素含量与植被指数的定量关系
        3.3.3 叶面积指数与植被指数的定量关系
        3.3.4 地上生物量与植被指数的定量关系
    3.4 植株氮素积累量模型的构建与检验
        3.4.1 主要农学参数与植被氮素积累量的关系
        3.4.2 植株氮素积累量光谱监测模型及验证
            3.4.2.1 基于叶绿素含量-氮素积累量的光谱监测模型及检验
            3.4.2.2 基于类胡萝卜素含量-氮素积累量的光谱监测模型及检验
            3.4.2.3 基于LAI-氮素积累量的光谱监测模型及检验
            3.4.2.4 基于地上生物量-氮素积累量的光谱监测模型及检验
            3.4.2.5 不同农学参数光谱监测模型的比较
4 结论与讨论
    4.1 结论
    4.2 讨论
参考文献
Abstract
致谢



本文编号：3664351