基于衛(wèi)星遙感的油菜菌核病監(jiān)測研究

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1、分類號:密級:學號:2010107057單位代碼:10759石河子大學碩士學位論文基于衛(wèi)星遙感的油菜菌核病監(jiān)測研究學位申請人房林峰李少昆教授指導教師王克如副教授申請學位門類級別農(nóng)學碩士學科、專業(yè)名稱作物栽培學與耕作學研究方向作物信息技術與精準農(nóng)業(yè)所在學院農(nóng)學院中國·新疆·石河子2013年6月StudyofmonitoringSclerotiniasclerotiorumbasedonsatelliteremotesensingADissertationSubmittedtoShiheziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirement

2、sfortheDegreeofPost-graduationofAgricultureByFangLin-feng(AgriculturalInformationTechnology)DissertationSupervisor:Prof.LiShao-kunJune,2013石河子大學學位論文獨創(chuàng)性聲明及使用授權聲明學位論文獨創(chuàng)性聲明本人所呈交的學位論文是在我導師的指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知,除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中作了明確的說明并表示謝意。研究生簽名:時間

3、:2013年6月18日使用授權聲明本人完全了解石河子大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定,學校有權保留學位論文并向國家主管部門或指定機構送交論文的電子版和紙質(zhì)版。有權將學位論文在學校圖書館保存并允許被查閱。有權自行或許可他人將學位論文編入有關數(shù)據(jù)庫提供檢索服務。有權將學位論文的標題和摘要匯編出版。保密的學位論文在解密后適用本規(guī)定。研究生簽名:時間:2013年6月18日導師簽名:時間:2013年6月18日摘要【目的】研究基于國產(chǎn)環(huán)境衛(wèi)星的健康、病害油菜田塊全生育期光譜指數(shù)變化規(guī)律及其與農(nóng)學參數(shù)的關系,探索基于衛(wèi)星平臺的遙感監(jiān)測大田油菜長勢與菌核病害的理論方法與途徑。【方法】研究確定油

4、菜不同生育期表征其長勢的最佳農(nóng)學參數(shù)及用于長勢監(jiān)測的12種衛(wèi)星光譜植被指數(shù)。2011~2012年連續(xù)兩年對定點田塊開展與衛(wèi)星過境同步的長勢指標測定,綜合衛(wèi)星與地面兩方面數(shù)據(jù)建立油菜長勢監(jiān)測模型。并將健康、病害地塊對應數(shù)據(jù)對比分析,考察兩者指標在發(fā)病前后的差異顯著性,以此結果為基礎,在全團油菜菌核病的高發(fā)期,采用四種基于光譜參數(shù)的監(jiān)督分類方法(平行六面法、馬氏距離法、最小距離法、最大似然法)對全團油菜地塊進行病害檢測,最后進行分類精度檢驗?!窘Y果】油菜苗期—蕾薹(播種后22-62天),葉面積指數(shù)(Leafareaindex,LAI)為該時期表征長勢的最佳農(nóng)學參數(shù),且LAI與除TS

5、AVI外的11種植被指數(shù)極顯著相關

6、r

7、>0.8**(n=76),其中RVI、2DVI為估測LAI誤差最小的兩種指數(shù),擬合方程R>0.8,相對誤差分別為22.9%與22.4%.蕾薹—盛花(播種后62-78天),油菜花面積指數(shù)(Flowerareaindex,FAI)為該時期表征長勢的最佳農(nóng)學參數(shù),且FAI與TSAVI顯著相關

8、r

9、=-0.261*(n=71),與其余植被指數(shù)極顯著相關2

10、r

11、>0.78**(n=71),其中NDVI為估測FAI誤差最小的光譜指數(shù),擬合方程R>0.7,相對誤差為42.4%.盛花—花末(播種后78-98天),油菜角果面積指數(shù)(Podareaindex

12、,PAI)為該時期表征長勢的最佳農(nóng)學參數(shù),且PAI與除TSAVI外的11種植被指數(shù)極顯著相關

13、r

14、>0.52**(n=52),其中TVI為估2測PAI誤差最小的光譜指數(shù),擬合方程R>0.4,相對誤差為18.7%.病害田塊發(fā)病后直到成熟收獲,表征長勢關鍵農(nóng)學參數(shù)與植被指數(shù)均同健康田塊表現(xiàn)出較大差異,顯著差異性t檢驗結果顯示NDVI、RVI和DVI發(fā)病前無顯著差異,發(fā)病后均達到了極顯著差異?;诖私Y果采用的四種利用光譜指數(shù)的監(jiān)督分類方法中最大似然法對病害的區(qū)分與大田的實際情況最接近,其kappa系數(shù)為0.72,達到高度的一致性(substantial)?!窘Y論】根據(jù)油菜生育期特點,

15、在不同時段采用對大田農(nóng)情最具表征性農(nóng)學參數(shù)與衛(wèi)星光譜植被指數(shù)量化分析,建立衛(wèi)星光譜植被指數(shù)對LAI、FAI和PAI的估測模型,具有較好的估測精度,由此說明利用環(huán)境衛(wèi)星實現(xiàn)對油菜長勢的實時監(jiān)測是可行的。油菜病害地塊發(fā)病后,表征長勢信息的關鍵植被指數(shù)NDVI、RVI與DVI均與健康地塊達到了極顯著差異水平,并且最大似然法對病害的區(qū)分與大田的實際情況達到高度的一致性。由此可見,利用國產(chǎn)環(huán)境衛(wèi)星的光譜植被指數(shù)來監(jiān)測油菜菌核病害是可行的。關鍵詞:油菜;菌核??;光譜植被指數(shù);農(nóng)學參數(shù);生育期IIIAbs

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