基于可见/近红外光谱技术的湄潭翠芽等级判别

以湄潭翠芽为研究对象,利用可见/近红外光谱技术对其等级进行判别。首先利用卷积平滑、多元散射校正、标准正态变量变换、一阶导数法、二阶导数法、去趋势法等预处理方法对样本原始光谱数据进行处理。然后基于不同光谱预处理方法和原始光谱建立偏最小二乘回归模型,研究分析不同光谱预处理方法对模型的影响,结果表明,使用卷积平滑预处理方法的模型效果最好。然后,研究分别采用逐步回归分析、连续投影算法和竞争性自适应重加权算法3种特征波长选择方法,对卷积平滑预处理后的光谱数据进行特征波长的筛选,以基于不同特征波长选择算法筛选的特征波长和原始全波段数据进行偏最小二乘回归模型建模。结果表明,基于竞争性自适应重加权算法方法筛选的特征波长建立的模型预测效果最好,模型的预测集相关系数达到0.9739,均方根误差为0.2250,这可为湄潭翠芽等级的快速判别提供理论依据。     

现代农学制图中的遥感信息采集与处理方法

我国是一个有9亿农业人口的大国,农业在整个国民经济中处于基础地位.我国现有耕地约1.3亿hm2,但每年因水土流失、沙漠化及城市与基础设施建设,损失耕地近53.3万hm2.如何保护耕地,合理规划与使用土地,提高耕地质量,已是关系到我国农业乃至国民经济可持续发展的首要问题.     

水稻叶面积指数与MODIS植被指数、红边位置之间的相关分析

对模拟中分辨率成像光谱仪（MODIS）两个植被指数归一化植被指数（NDVI）、增强植被指数（EVI）以及红边位置（REP）与水稻叶面积指数（LAI）进行了相关研究。利用光谱分辨率为3 nm 的ASD FieldSpec UV/VNIR 光谱仪获得了2002年两个不同水稻品种——杂交稻和常规稻整个生长期的高光谱数据，同时对水稻LAI进行了测定。利用一阶微分计算红边位移。模拟了MODIS 3个波段，波段1(620-670 nm，红波段)，波段2(841～876 nm，近红外)和波段3(459～479 nm，蓝波段)，并用这些波段计算了MODIS-NDVI和EVI。结果表明：对于常规稻，MODIS-NDVI、EVI和REP与水稻LAI呈现出良好的相关性；而对于杂交稻，与水稻LAI相关性来说，MODIS-EVI和REP要比MODIS-NDVI更敏感。分析原因，主要是因为杂交稻同常规稻相比在生长的中后期LAI比较大，MODIS-NDVI容易饱和；而MODIS-EVI和REP由于可以消除背景影响，增强对LAI的敏感性。因此MODIS-EVI和REP可以更有效地监测水稻叶面积指数。     

棉花冠层反射光谱特征研究

研究了棉花品种、氮素用量及种植密度对棉花冠层光谱反射特性的影响.结果表明:棉花冠层光谱反射率在不同生育期间存在明显差异,花铃期前,随着棉花的生长,光谱反射率逐渐增加,花铃期后,光谱反射率逐渐降低;不同棉花品种冠层光谱反射率存在一定差异,缺氮和氮过量处理的冠层光谱反射率在近红外波段差异显著;随着种植密度的提高,光谱反射率在可见光波段降低,近红外波段增加.     

试论我国农业可持续发展及其对策

我国是一个人口众多、资源相对不足的国家,在农业现代化建设中必须实施可持续发展战略.当前,许多人认为,农业比较效益低下,农业没有经济优势和后劲,特别是我国加入世界贸易组织(WTO)后,农业更无发展优势可言.我们认为这种观点是不对的,它不仅忽视了我国农业发展的巨大潜力,而且忽视了农业的基础地位和在可持续发展中的重要作用.因此,我们认为应该把发展可持续农业放在社会可持续发展的突出位置,从战略高度上来实施农业的可持续发展.     

烟叶成熟度区分及烟碱含量检测模型研究

为探索一种有效的近红外光谱应用于烟叶成熟度区分以及烟碱含量检测模型建立的方法,对56组烟叶样品近红外光谱数据进行系统聚类,分类结果与原始结果基本一致,客观反映了成熟与未成熟烟叶的差异。识别率达到92.86%。采用多种不同的光谱预处理方法,并选择较优的多元散射校正处理原始光谱,再用偏最小二乘回归建立模型。结果表明：所建模型训练集r=0.9852,RMSE=0.0676;交叉验证r=0.9145,RMSE=0.1645。预测值能够较为均匀紧密地分布于拟合线的两侧,预测结果较好。     

He-Ne、Nd:YAG 激光对水稻种子萌发的生物效应

此实验主要研究激光辐照水稻种子后对其发芽的影响,利用不同剂量（4.8 J/cm2~36 J/cm2）的He-Ne、Nd:YAG激光辐照3种水稻种子的生物学效应,测定了M1代的发芽率、发芽势。结果表明发芽率和发芽势随辐照剂量的增加呈现先升后降的变化。此实验中He-Ne激光对3种种子的最适剂量分别为12 J/cm2、14.4 J/cm2、21.6 J/cm2。Nd:YAG激光的最适剂量分别为14.4 J/cm2,21.6 J/cm2。实验证明,适合的辐照剂量可有效提高水稻种子的发芽率和发芽势,不同品种的种子对激光的敏感性不相同。因此,激光辐照种子可引起有益的生物学效应。这能为激光辐射育种提供理论及实验依据。     

利用高光谱数据预测水稻籽粒粗蛋白含量研究

籽粒粗蛋白含量是水稻营养食味品质的重要指标之一。通过大田小区试验，测定了2个品种、3个供氮水平处理下水稻冠层和旗叶在成熟过程中不同时期的高光谱反射率，及茎、叶、穗和稻米的含氮量及粗蛋白含量，分析了它们之间的相关性。结果表明：稻穗和稻米粗蛋白质含量与孕穗期、灌浆期和乳熟期的茎、叶粗蛋白质含量极显著相关，与灌浆期、乳熟期的冠层光谱ρ_λ及其一阶导数光谱D_λ、冠层光谱RVI在某些波段也达到极显著相关；稻穗粗蛋白质含量与主茎旗叶某些高光谱指数极显著相关。这表明能用高光谱方法来估测水稻籽粒粗蛋白含量，它将为水稻品质遥感监测提供依据。     

SO2毒害环境下水稻叶片超氧化物歧化酶活性与

为了通过吸收光谱快速测量SO₂胁迫下水稻叶片超氧化物歧化酶活性,采用小区试验研究了SO₂毒害环境下水稻叶片超氧化物歧化酶活性与吸收光谱变量的相关性。结果表明：在整个生育期,相关曲线存在2个的波峰点,位于520~550 nm和720~750 nm 2个波段之间。计算720~ 750 nm和520~550 nm波段光谱吸收率的平均值A₁和A₂,通过A₁和A₂构建比值光谱变量(A₁/A₂)、相加光谱变量(A₁+A₂)及对数相加变量(lgA₁+lgA₂),利用光谱变量反演水稻叶片超氧化物歧化酶活性。研究发现：在水稻整个生育期,对数相加光谱变量与超氧化物歧化酶活性的相关性显著提高。选取对数相加变量构建水稻叶片超氧化物歧化酶活性的模型。为进一步提高吸收光谱快速测量SO₂毒害环境下水稻叶片超氧化物歧化酶活性提出了探索性研究。

     

棉花高光谱及其红边特征(Ⅰ)

通过大田和室内试验,测定了2个品种的棉花冠层、完全展开倒1、3叶在不同时期的高光谱反射率及对应叶片的叶绿素、类胡萝卜素含量.结果表明随发育期推移,棉花冠层光谱反射率在可见光范围降低,在近红外区域增高;叶片背面光谱反射率略高于正面,透射率小于反射率;叶面积指数、鲜叶重和干叶重与冠层反射光谱变量ρ800/ρ550、ρ800/ρ680、ρ680/ρ570之间存在显著相关;叶片叶绿素和类胡萝卜素浓度与其反射光谱变量ρ680/ρ570、ρ673/ρ640、ρ680/ρ550、PSSRa、PSNDa、Rch之间也呈显著相关.