玉米铁毒胁迫的光谱特征与叶绿素含量反演实验研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文玉米铁毒胁迫的光谱特征与叶绿素含量反演实验研究作者姓名：张宣宣指导教师：吴立新教授马保东讲师东北大学资源与土木工程学院申请学位级别：硕士学科类别；工学学科专业名称：摄影测量与遥感论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会席：杨伦教授评阅人：刘善军教授杨国范教授东北大学2014年6月万方数据ThesisinPhotogrammetryandRemoteSensingSpectralcharacteristicsofcornunderirontoxicitystre

2、ssandchlorophyllconcentrationinversionexperimentresearchByZhangXuanxuanSupervisor：ProfessorWuLixinLecturerMaBaodongNortheasternUniversity_June2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。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

3、说明并表示谢意。学位论文作者躲哮t多t噩日砂I【f、川学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年彬学位论文作者徘毋。塑重翩虢瀑遛签字日期：矽旧-7’j签字日期：矽／叩}万方数据东北大学硕士学位论文摘要玉米铁毒胁迫的光谱特征与叶绿素含量反演实验研究摘要矿区开发给环境带来严重

4、破坏及污染，给人们生活及生产带来严重危害。玉米是世界上分布最广泛的粮食作物之一，也是铁矿区广泛种植的作物之一；然而玉米铁毒胁迫问题并未引起充分重视，对粮食安全造成极大威胁。遥感监测具有快速、大面积、无损的优势，是矿区环境监测的有力技术手段。因此，本文针对铁矿区玉米铁毒胁迫问题，采用大田及室内两种实验方式，进行了玉米铁毒胁迫光谱特征研究。首先，对铁毒胁迫下的玉米组织Fe含量、叶绿素含量、绿峰反射率、绿峰位置及红边参数变化进行了分析，并对玉米叶片的光谱响应特征进行了研究。其次，根据叶片光谱反射率与叶绿素含量的相关性确定叶绿素敏感特征波段，进而改进光

5、谱指数。最后，利用改进的光谱指数反演了叶绿素含量。实验结果表明：(1)随着±壤(或水培溶液)中有效铁浓度的增加，叶片叶绿素含量呈“先升后降”趋势：在低浓度(N1)时，Fe对植物生长产生促进作用，叶绿素含量升高；中、高浓度(N2、N3)时，Fe对植物生长产生抑制作用，叶绿素含量降低。(2)绿峰反射率值及其位置、红边位移均可较好的反映铁毒胁迫程度。低浓度(N1)时，绿峰反射率降低、绿峰位置蓝移、红边红移；浓度较高(N2、N3)时，绿峰反射率升高、绿峰位置红移、红边蓝移，且绿峰反射率与红边蓝移变幅随浓度增加而增大。(3)利用敏感波段改进的光谱指数mN

6、D705’、mSR705’、TCARI’与叶片叶绿素含量的相关性均有所提高；基于相关性最高的指数mND7057，分别利用统计关系模型和BP神经网络模型反演叶绿素，发现后者反演精度(中误差为1．688)高于前者，可为高光谱遥感监测提供参考。通过以上研究，探明了玉米铁毒胁迫的光谱特征，为利用遥感手段监测矿区植被Fe胁迫状况奠定了实验基础。关键词：玉米；铁毒；叶绿素；光谱；矿山遥感II万方数据Spectralcharacteristicsofcornunderirontoxicitystressandchlorophyllconcentrationi

7、nversionexperimentresearchAbstractMiningdevelopmentmaybringseriousdamagetotheenvironmenthuman’Slifeandproduction．Cornisoneofthemostwidelydistributedcropsintheworldaswellasinironminingarea．However，irontoxicityforcrop，whichposedflgreatthreattofoodsecurity，didnotcauseenoughatte

8、ntion．Remotesensingcouldproviderapid，large．scaleandnon-destructivemonitorin