作物冠层色素含量及其垂直分布遥感监测研究

发布时间：2024-04-23 23:47

　　叶绿素和类胡萝卜素是作物叶片中的两大主要的光合色素,是表征其光合作用能力和生长状况的重要指示因子,研究作物色素含量及其在冠层内部的垂直分布的时空动态变化对于长势监测、胁迫诊断、制定施肥决策、指导农业生产及病虫害监测等具有重大意义。遥感技术为作物冠层色素及其垂直分布反演和监测提供了及时有效的手段。然而,国内外关于此方面的研究还存在一些问题,例如:光谱指数对高含量的类胡萝卜素的饱和局限性、下垫面土壤和不同品种作物株型干扰降低类胡萝卜素反演精度、叶片叶绿素含量垂直分布遥感监测机理方法的不成熟,以及基于新发卫星数据特征的叶绿素含量监测方法有待研究等。针对以上研究中的局限性,本文以冬小麦为主,开展了基于近地和模拟高光谱数据的类胡萝卜素含量遥感反演、基于多角度高光谱数据的类胡萝卜素含量遥感反演、叶绿素垂直分布多角度高光谱遥感监测和基于Sentinel-2卫星数据的叶绿素含量遥感反演等四部分的研究工作,得到的主要结论如下:(1)针对类胡萝卜素含量遥感反演,研究人员提出了光谱指数,但一些指数对于高含量的类胡萝卜素存在饱和局限性,本研究基于实测高光谱数据构建了兼具抗饱和性和对冠层类胡萝卜素含量变化高度敏...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1不同形式的地基多角度观测（(a)张东彦等(2013)；(b)Song等(2016)和He等

感器测量系统，以探测植被冠层内部生化参数的垂直分布规律和空间结构信息。对于地基多角度传感器测量系统，学者们研制了多种形式的多角度观测架，获取了成像或非成像的植被光谱数据。张东彦等(2013)为了采集玉米冠层多角度光谱数据，自主研制了多角度高光谱成像系统，见图1.1（a）。他....

图2.1ASDFieldspec3地物光谱仪

公司生产的ASDFieldspc3地物光谱仪（如图光谱，选取晴朗无云的天气，测定时间在10点获取的光谱波段范围为350-2500nm，其中351000-2500nm的采样间隔为2nm，两个波段范0nm。仪器视场角为25°，获取光谱时距植被冠白板校正。....

图2.6光谱指数对冠层类胡萝卜素含量变化的饱和度分析

40图2.6光谱指数对冠层类胡萝卜素含量变化的饱和度分析2.2.3叶绿素含量变化对光谱指数和类胡萝卜素含量关系的影响由于叶片叶绿素和类胡萝卜素在可见光波段的吸收峰重叠，类胡萝卜素含量估测光谱指数完全不受叶绿素含量的影响几乎是不可能的，这也是类胡萝卜素含量遥感反演中的困难之一....

图3.1简易半圆形多角度观测架

图3.1简易半圆形多角度观测架卜素含量测定定对应位置，采样小麦样本，并带回实叶片，一部分叶片采集其中间部位（约，另一部分叶片进行叶片面积、叶片干层类胡萝卜素含量计算公式如2.1.3节和光谱指数度的冬小麦冠层光谱作为独立的数据集段的光谱进行连续统去除变换，变换后happel....

本文编号：3962932