基于高光谱玉米氮素营养与生长指标的监测

《基于高光谱玉米氮素营养与生长指标的监测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、山东农业大学硕士学位论文基于高光谱玉米氮素营养与生长指标的监测姓名：李振申请学位级别：硕士专业：作物栽培学与耕作学指导教师：董树亭20120614山东农业大学硕士学位论文中文摘要本文综合运用高光谱探测及玉米生理生化测试技术，分析了玉米冠层光谱反射特征及与玉米长势指标、氮素营养的关系，系统的阐述了玉米冠层反射光谱特征，并确立了玉米长势指标(叶面积指数、干物质积累量)、色素含量及氮素营养的敏感光谱特征参数及预测方程，具体研究结果如下：1随氮素水平的增加，玉米冠层光谱反射率在可见光区域(350-680

2、nm)降低，在近红外平台(760—1300rim)随氮素水平的增加呈现升高的趋势。在可见光波段，随着生育期的推进，冠层光谱反射率呈现先降低后升高的趋势。而在近红外波段变化趋势相反。冠层反射率一阶微分导数在红边区域出现“双峰"现象，随氮素水平的提高，“双峰"没有出现增强或减弱的现象，但随着生育期的推进，“双峰’’呈现先增强后减弱的规律。红边位置随生育期推进出现先“红移一后“蓝移"现象，但对氮素不敏感，随氮素水平的改变而变化不大。红边幅值对生育期及氮素水平表现均较敏感，随氮素水平的升高呈现逐渐升高的

3、趋势，随生育期的推进，呈现规律性先增高后降低的趋势。2高光谱植被指数NDVI(760460)、NDVI(810460)、NDVI(760510)能够较好估测干物质积累量，其中NDVI(760460)表现最优，预测效果最好。高光谱植被指数RVI(710460)、NDVI(710460)、RVI(710510)、NDVI(710510)能够较好的反演玉米叶面积指数，其中RVI(710510)为最佳反演参数。而红边参数(红边幅值、红边位置)与叶面积指数和干物质积累量拟合效果较差，并不能作为估测生长指标

4、的高光谱参数。3由460、510rim和710rim组成的比值、归一化植被指数能够较好估测玉米Chla、Chlb及Chla+b含量，其中以RVI(710510)为最佳的反演参数。红边幅值Dred与类胡萝卜素Car含量拟合效果最好，能够较准确的预测类胡萝卜素Car含量。4由510rim和l100rim组成的比值RVI(I100560)、归一化植被指数NDVI(1100560)均可以预测玉米叶片氮素含量及氮素积累量，且具有较高的准确性。通过对比发现，光谱参数对叶片氮素积累量的预测效果要好于叶片氮含量

5、。RVI(1100560)预测叶片氮素含量较好，NDVI(1100560)更适合于预测叶片氮素积累量。与叶片相比，植株地上部氮素积累量与冠层反射光谱的相关性相对较差，采用基于高光谱玉米氮素营养及生长指标的监测760nm与950nm组成的比值、归一化及差值植被指数均能够较好的预测植株地上部氮素积累量。其中以NDVI(950760)表现最好，预测最为精确。关键词：玉米；高光谱；氮素营养；生长指标；监测模型2Monitornitrogenstatusandgrowthcharacterswithhyp

6、er--spectralincorn一■ABSTRACTCropgrowing，nutritionmonitoringandreal-timeestimationisthekeytechnologytOthedevelopmentoftheprecisionagriculturesustainableagricultural．Thereal-timeandaccuratemonitoringofcropofaccumulatednitrogenbyusinghyper-spectraltechn

7、ologyisinfavorofconductingcropnitrogendiagnosistimelyandreasonable，anditisofsignificanceinenhancingnitrogenuseefficiency，reducingtheUSeoffertilizenitrogenanddecreasingenvironmentalpollution．inthisstudyaseriesoffeldexperimentswithdifferentmaizevarieti

8、esandnitrogenlevelswerecarriedout．BasedonanalysisofcanopyspectralreflectanceandPhysiologicalandbiochemicaltesttechnologyincorn．thecharacteristicsofcanopyspectralreflectanceunderdifferentconditionsandtheircorrelationtOnitrogenstatusandgrowingindexinco