基于近红外光谱技术的水稻叶部病害诊断模型构建

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1、密级：论文编号：中国农业科学院学位论文基于近红外光谱技术的水稻叶部病害诊断模型构建TheConstructionofDiagnosticModelforRiceLeafDiseasesbasedonNearInfraredSpectraTechnologies硕士研究生：王晓丽指导教师：周国民研究员申请学位类别：管理学硕士专管理科学与工程研究方向：多媒体技术农业应用培养单位：农业信息研究所研究生院提交日期2011年6月Secrecy：No．ChineseAcademyofAgriculturalSciencesMasterDissertationTheConstruction

2、ofDiagnosticModelforRiceLeafDiseasesbasedonNearInfraredSpectraTechnologiesMs．Candidate：Advisor：Major：Specialty：XiaoliWangGuominZhouManagementScienceandEngineeringTheApplicationofMutimediaTechnologyinAgricultureChineseAcademyofAgriculturalSciencesJune，2011独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的

3、研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业科学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：{疵确时间：西，f年石月，岁日关于论文使用授权的声明本人完全了解中国农业科学院有关保留、使用学位论文的规定，即：中国农业科学院有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业科学院可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。(保

4、密的学位论文在解密后应遵守此协议)论文作者签名：王流砀时间：h，7年莎月／，日导师签名：(氮同～时凤7-．o11年莎月陟日中国农业科学院硕士学位论文评阅人、答辩委员会签名表论文题目基于近红外光谱技术的水稻叶部病害诊断模型构建多媒体技术农论文作者王晓丽专业管理科学与工程研究方向业应用指导教师周国民培养单位(研究所)农业信息研究所硕(博)姓名职称单位专业签名导师评硕导口山东农业科学院科技＼＼朱建华研究员管理科学与工程阅博导囹情报研究所硕导口中国农业科学院农业＼＼．人周义桃研究员作物信息科学博导团信息研究所放口辩硕导口中国科学院地理科学锄稼主甘国辉研究员农业信息技术。席博导团与资源

5、所硕导口国家农业信息化工程自欲。王纪华研究员作物信息科学博导团技术研究中心硕导口中国科学院软件研究J曹建文研究员管理科学与工程恤博导团所答硕导口中国农业科学院农业龇梅方权研究员博导团信息研究所农业经济管理辩周义桃研究员硕导口中国农业科学院农业阕义涨委博导团信息研究所作物信息科学李思经研究员硕导口中国农业科学院农业农业信息管理锄il／员博导团研究生院硕导口中国农业科学院农业．，V诸叶平研究员管理科学与工程j评聋博导团信息研究所’1会议记录(秘书)王剑论文答辩时间地点2011．6．13指标楼中408摘要本文主要研究了利用光谱数据诊断水稻胡麻斑病和水稻纹枯病叶片的理论和方法，通过对

6、多种算法的比较分析研究，找出了最优的光谱预处理和分析算法，并建立了最优的病害严重度诊断模型和识别模型。为今后通过航空航天遥感平台大面积监测水稻胡麻斑病和水稻纹枯病提供了依据，也可以为水稻其他病害的遥感监测提供借鉴和参考。本文的研究对象是自然条件下发病的水稻叶片，主要流程如下：光谱数据采集阶段，比较了运用内置光源的反射探头和裸光纤测最水稻叶片光谱信息的优劣；通过比较不同宽度水稻叶片对光谱反射率的影响，发现宽度的变化对近红外区域水稻叶片光谱反射率影响较大；同时提出了水稻病害叶片光谱数据采集的注意事项，对进入预处理阶段的光谱进行了筛选，最后获取101个水稻病害叶片样本用于论文研究。

7、光谱数据预处理阶段，针对光谱数据存在噪声和散射的问题，主要研究了S．G平滑、kernel平滑、导数算法、多元散射校正等预处理算法。结果表明，平滑点数和多项式阶数需根据实际进行调整；kernel平滑比S．G平滑算法更优，但是处理速度较慢；光谱信息的一阶导数较二阶导数对噪声敏感度低，且能得出重要的光谱参数；多元散射校正能很好的消除基线的平移和偏移。水稻病害光谱特征分析阶段，对水稻病害叶片光谱信息对比发现：在400～700m范围内，随着胡麻斑病和纹枯病病害等级的增加反射率逐渐增高，纹枯病较胡麻斑病光谱反射率增