不同冬小麦品种冠层光谱特征及其与农学参数关系研究

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1、河南农业大学硕士学位论文不同冬小麦品种冠层光谱特征及其与农学参数关系研究姓名：李燕强申请学位级别：硕士专业：作物栽培学与耕作学指导教师：马新明201205摘要冬小麦是我国主要的粮食作物。通过监测不同小麦品种在生育期内的光谱反射特征及其与农学参数之间的关系，可以为冬小麦生长状况进行遥感监测和估产提供理论依据。本文使用美国ASD-Field野外光谱仪监测冬小麦不同生育时期获取其冠层光谱反射值，研究不同小麦品种冠层光谱特征及其与农学参数之间的相关关系。对不同生育期小麦农学参数与19个光谱特征参数进行了相关分析，得到它们的相关系数，从中找出了相关性最佳的光谱特征参数。同时初步研究了不

2、同冬小麦品种与株高、叶龄、叶面积指数、植株鲜干生物量、植株水分含量、植株氮含量之间的相关性。针对农作物遥感长势监测和估产体系对光谱信息获取的要求，开展如下方面的研究：l：作，并取得了实用性进展：(1)各个冬小麦品种冠层的光谱反射率曲线趋势人致相同。随发育期推迟，冠层反射率在可见光范围内降低，在近红外区域增高，在可见光波段(400—700nm)反射率低。在绿光波段(510—610nm)之间有一个小的吸收峰；在近红外区(700—940nm)也有一个高的反射区。在近红外(700—1075nm)波段不同冬小麦冠层反射率差异明显。在可见光(400—700nm)不同冬小麦品种冠层反射率差

3、异不明显。(2)对不同生育期小麦农学参数与冠层光谱反射率及其一阶微分分别进行了统计相关分析，找出最佳敏感波段，包括对株高、叶龄、叶面积指数、植株鲜干生物量、植株水分含量、植株氮含量分别进行了统计相关分析。其中，波长小y-733nm，小麦冠层反射率与株高，簪极显著负相关，约在698rim处相关系数达到最大；波长人T-753nm，小麦冠层反射率与株高早极显著止相关：株高与可见光波段517—569nm和673—702nm的一阶导数警极显著负相关，与近红外波段723—763nm星极显著lE相关。(3)对不同生育期小麦农学参数与19个光谱特征参数的相关关系进行了统计分析，得到小麦农学参

4、数与19个光谱特征参数的相关系数，从中找出了相关性最佳的光谱特征参数，为利川光谱特征参量建立模型打卜．基础。包括对株高、叶龄、叶面积指数、植株鲜干生物量、植株水分含量、植株氮含量分别进行了统计相关分析。其中，株高相关性较好的参数有入r、(SDr—SDb)／(SDr+SDb)、Dy相关系数均在0．9以上。(4)根据小麦农学参数与冠层反射率及其一阶微分雨I光谱特征参数的相关关系，找出最佳光谱特征参量，建立农学参数与光谱特征参数的统计相关估算模型。其中，株高的最佳估算模型是基丁光谱特征参数(SDr-SDb)／(SDr+SDb)建立的幂函数模型，建模决定系数为0．85，预测决定系数和

5、均方根偏差分别为0．86和4．27，相对误差RE为9％。关键词：冬小麦；光谱特征；农学参数；估算模型RESEARCHoNCANoPYSPECTRUMCHARACTERISTlCoFVARloUSWINTER、ⅣHEATCULTlVARSANDTHERELATloNSHIPWITHAGIUCULTUREPARAMETERSupervisor：Prof．MaXinmingMasterCandidate：LiYanqiangABSTRACT：Thewinterwheatisoneofthemostmaingraincrops．Throughmonitoringthewinterwh

6、eat’Sspectrumreflectioncharacteristicandtherelationsbetweenitandtheagronomyparameterindifferentgrowthstageunderthedifferentwinterwheatcultivars，thetheorywhichcouldinspecttheremotesensingforgrowthofwinterwheatandevaluatewheatyieldwasestablished．TheASD-Fieldfieldspectrascopemeasurewasusedtomo

7、nitorwinterwheatcanopyspectrumchangesinthedifferentgrowthstage，andmeanwhiledifferentvarieties’canopyspectrumcharacteristicandbetweenagronomyparametercorrelationaldependencewasstudied．systematicanalysiswasmadeforrelationshipsbetweenwheatagronomicparameter