冬小麦病害与产量损失的多时相遥感监测

为了开展农作物病害遥感监测与产量损失评估,该文以北京郊区大田生产条件下的冬小麦条锈病、白粉病的为研究对象,获取了2007年4月10日、4月26日、5月12日、5月28日共四期Landsat TM卫星影像,准同步地测量了试验地块的冠层光谱数据及配套农学数据。利用该4个时相的遥感数据,分析了试验区的冬小麦条锈病、白粉病在主要生育期的光谱特征及其变化,与对照地块相比,病害小麦在可见光和短波红外波段的光谱反射率降增大,近红外波段反射率减小,红边则会向短波方向移动,红边振幅减小,NDVI值减小。并利用冬小麦病害发生前期（4月10日,4月26日）的卫星遥感数据建立了作物产量的早期预测模型,结合实测的产量数据,定量计算了条锈病和白粉病的产量损失,结果表明两个白粉病和条锈病小麦地块的减产幅度超过了30%。     

基于高光谱响应与模拟模型的冬小麦变量追氮研究

为给小麦变量施氮提供依据,利用冬小麦起身期和拔节期冠层光谱数据,选用反映冬小麦长势信息的优化土壤调节植被指数OSAVI(Optimization of soil-adjusted vegetation index)与CERES-Wheat模型相结合进行变量施肥管理(变量区),以相邻地块常规非变量(均一)施肥区(对照区)为对照,对变量追氮模型的可行性进行探讨,并对变量追肥处理的实际效果进行分析.结果表明,CERES-Wheat模型能较好地反映冬小麦的生长状况,在冬小麦产量预测中,目标产量与实测产量具有良好的一致性.变量施肥区的产量、籽粒蛋白质含量及经济效益均优于对照区,同时变量施肥区的籽粒产量和蛋白质含量的空间变异较对照均有所降低,说明基于高光谱响应与模拟模型的冬小麦变量追氮技术具有一定的理论意义和实用价值.     

用多角度光谱信息反演冬小麦叶绿素含量垂直分布

由于作物叶片具有一定的叶位空间垂直结构(倒一叶、倒二叶、倒三叶、倒四叶、倒五叶等),且存在不同叶位叶绿素等生化组分垂直分布的特性,该研究提出利用遥感数据反演作物养分垂直分布,尤其是作物中、下层信息的方法。运用多角度光谱信息,通过不同角度条件下,反映的作物上层、中层、下层信息的差异等通过构建基于不同观测天顶角条件下的冠层叶绿素反演指数的组合值,形成上层叶绿素反演光谱指数、中层叶绿素反演光谱指数和下层叶绿素反演光谱指数来反演作物叶绿素的垂直分布,达到了极显著的水平。表明运用基于多角度光谱信息的光谱指数组合能够较好的反演作物叶绿素含量的垂直分布。对于生产上迫切需要对作物中、下层叶片氮素或叶绿素状况的监测来指导适时和适量施肥,保证获得既定的作物产量和品质目标,提高肥料利用率有重要意义。     

株型对冬小麦冠层叶面积指数与植被指数关系的影响研究

利用PROSAIL模型和地面实测数据分别探讨了冠层株型特征对建立VIs-LAI拟合模型的影响,并基于Beer定律分析了消光系数KVI随株型的变化特征,其中共考虑了3种株型品种(披散型、中间型、紧凑型),VIs则选用了增强型植被指数(EVI)、归一化植被指数(NDVI)以及比值植被指数(RVI)。结果表明,不同VIs与LAI间的相关性程度会受到株型特征的影响,而同一株型内部VIs与LAI的相关性较混合株型好。不同植被指数比较,EVI-LAI相关关系受株型的影响较大,划分株型后其复相关系数R2可提高30%以上;而NDVI-LAI相关关系受株型的影响较小,并且这种影响仅在LAI<3时略有表现,可能与NDVI在较高LAI时的饱和有关;RVI-LAI相关关系对株型变化的反映则稍强于NDVI,且当株型趋于紧凑型时,其拟合模型有从指数型向直线型转化的趋势。此外消光系数KVI会随株型趋于紧凑而降低,3种植被指数的消光系数符合:KNDVI>KEVI>KRVI。     

基于数字照片特征的小麦覆盖度自动提取研究

植被覆盖度是农作物的一个重要参数.本文利用数字相机获取田间小麦冠层影像,通过基于特征的自动影像分类估测覆盖度和叶面积指数.在分析数字影像中小麦和背景特征的基础上设计了小麦覆盖度的提取算法,并开发了一个对影像进行自动分类提取小麦覆盖度的程序包.该方法综合 ISODATA无监督分类的快速、操作简便的优点和最大似然法监督分类精度高的优点,分类精度达90%左右.此外还分析了自动分类的误差来源,提出了改进办法,指出了自动分类方法的适用范围.     

一种基于反射光谱的烤烟鲜烟叶成熟度测定方法

为实现烤烟鲜烟叶成熟度的准确测定,使用ASD Fieldspec FR2500光谱仪进行了5个不同成熟度烤烟鲜烟叶的可见/近红外（350~1 650 nm）光谱测定和分析,研究了鲜烟叶成熟度的反射光谱特性,建立了量化判别烟叶成熟度模型并作了验证.结果表明：不同成熟度鲜烟叶在可见光503~651 nm之间光谱差异极其显著.通过逐步回归分析筛选出514 nm、629 nm、650 nm的反射率共3个主要预测因子的典则判别分析模型.判别模型的准确率检验结果是训练样本为98%,验证样本为97%.基于高光谱的烟叶成熟度判别模型具有较好的稳健性.使用光谱技术进行鲜烟叶成熟度判定是可行的.     

基于定量遥感反演与生长模型耦合的水稻产量估测研究

作物遥感估产是农业遥感技术应用与研究的重点领域.在黑龙江省不同的种植区域下,采用GPS定位调查、定量遥感反演与产量形成过程模型相偶合的研究方法,进行了水稻产量估测研究.结果显示,水稻产量的预测值在6740～9600kg/hm2之间,实测值在6500～9500kg/hm2之间,二者总体上表现较为一致,预测水稻产量的RMSE为494.62kg/hm2,相对误差在0.23%～12.39%之间,平均为5.13%.表明采用定量遥感反演与生长模型耦合的模式可以对不同区域的水稻产量形成情况进行监测预报.     

北京郊区近13年来水土流失变化监测分析——以房山区为例

以Land-sat TM5在1992年、2001年、2004年的三期遥感影像为数据源,采用美国农业部通用土壤流失方程RUSLE计算和分析了北京郊区房山区1990年以来的水土流失量和水土流失面积变化,并在此基础上利用主成分分析法进一步分析比较了土地利用变化对水土流失的影响。分析结果认为,研究区三年间均以轻度水土流失为主,但三年间总体水土流失以2004年最严重,2001年最轻。不同的土地利用类型对三年的水土流失影响不同,未利用地水土流失严重程度2004年>1992年>2001年,农田1992年>2004年>2001年,草地2001年>1992年>2004年,林地2004年>1992年>2001年。研究区历年总体水土流失变化与林地的水土流失变化一致,反映了林地的水土流失对研究区内的水土流失起主导作用,揭示了保护和绿化好林地,降低林地的水土流失程度对减缓和降低研究区的水土流失具有重要作用。     

冬小麦生长便携式NDVI测量仪的研制与试验

该文介绍了一种测量冬小麦生长归一化植被差异指数(NDVI—Normalized Difference Vegetation Index)的新型仪器，该仪器能快速、方便地测定农作物的NDVI值，准确地对作物的生长情况做出评估，对指导作物管理具有着重要作用。它利用日光作光源，通过4个具有特殊光谱响应特性的光电探测器，在近红外和红光两个特征波长处，分别对入射光和植被的反射光进行探测，根据测得的信号，经模拟/数字转换后，由单片机按一定的计算公式求出归一化植被差异指数，所得NDVI结果由液晶显示器(LCD)显示。在     

小麦品质指标与冠层光谱特征的相关性的初步研究

该文通过研究冬小麦体内生化组分之间的相互关系得出，开花期叶片全氮含量与类胡萝卜素与叶绿素a的比值之间存在极显著的负相关，决定系数为0.7245，通过研究光谱指数与叶片生化组分的关系得出开花期冬小麦叶片的类胡萝卜素与叶绿素a的比值与光谱结构不敏感植被指数(SIPI)之间存在极显著的正相关，决定系数达到0.7207，且研究了冠层生化组分与籽粒品质指标间的关系，得出开花期叶片全氮与籽粒蛋白质、湿面筋、干面筋和沉降值之间存在极显著正相关。小麦不同品质指标间存在相关性，其中蛋白质品质性状间的粗蛋白含量与湿面筋含量、