發(fā)病煙草的高光譜特征及其病害程度診斷模型研究.pdf

1、高光譜遙感以其較多的波段和豐富的數(shù)據(jù)為遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用注入了新的活力，應(yīng)用高光譜遙感對(duì)作物生長(zhǎng)狀況和病蟲害發(fā)生為害進(jìn)行監(jiān)測(cè)是農(nóng)業(yè)遙感的重要研究?jī)?nèi)容。為探討高光譜遙感監(jiān)測(cè)煙草病害的可行性，本文以山東省臨沂市費(fèi)縣煙田為研究對(duì)象，利用高光譜遙感技術(shù)，于2011年5-9月，借助ASD野外手持式高光譜儀對(duì)不同程度病害下的煙草葉片及冠層光譜特征進(jìn)行了測(cè)定。通過(guò)觀測(cè)分析健康煙草與發(fā)病煙草之間的光譜差異，篩選出煙草病害的敏感波段，并建立病害程度診斷模

2、型，為煙草病害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供數(shù)據(jù)支持。主要內(nèi)容包括:
　　 (1)煙草病情指數(shù)的調(diào)查及病害程度分級(jí)
　　 根據(jù)5點(diǎn)調(diào)查取樣法，在煙草的生長(zhǎng)期內(nèi)，調(diào)查計(jì)算表現(xiàn)重癥煙草病植株的百分率(％)，按煙葉受害病斑面積占整個(gè)葉片面積百分?jǐn)?shù)不同將煙草病害劃分為4級(jí):健康(0％);輕度(0％～10％);中度(10％～20％);重度（20％以上）。
　　 (2)發(fā)病煙草的葉片光譜特征分析
　　 通過(guò)分析健康煙草與發(fā)病煙草單葉

3、之間的原始光譜曲線、一階微分光譜曲線，發(fā)現(xiàn)曲線隨病害發(fā)生情況之間的關(guān)系，找出煙草病害單葉的特有光譜特征。
　　 (3)發(fā)病煙草的冠層光譜特征分析
　　 將健康煙草與發(fā)病煙草的冠層原始光譜曲線與一階微分光譜曲線進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)煙草冠層光譜特征與病害發(fā)生情況之間的關(guān)系，找出煙草病害的冠層光譜特征。
　　 (4)基于高光譜的煙草病害識(shí)別與病害程度診斷模型
　　 根據(jù)煙草單葉與冠層光譜曲線與病情指數(shù)之間的相關(guān)性，

4、篩選出各自的敏感波段，并在此基礎(chǔ)上建立有關(guān)煙草病害程度的診斷模型，為監(jiān)測(cè)煙草生長(zhǎng)中的病害情況提供基礎(chǔ)。
　　 結(jié)果表明:煙草感染病害后，光譜反射率開始下降，且隨病情危害程度的增加，反射率下降越明顯;受病害危害后的煙草單葉紅邊位置明顯向短波方向移動(dòng)，既紅邊斜率減小，紅邊位置發(fā)生“藍(lán)移”。受病害危害后的煙草冠層光譜特征與健康煙草相比，紅邊位置則向右發(fā)生了偏移。通過(guò)分析煙草病害程度與煙草光譜反射率的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在420nm～506nm，

5、712nm～730nm;63 lnm～638nm，696nm～733nm波段范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)最高，分別確定為煙草單葉和冠層病蟲害識(shí)別的敏感波段?；诖私⒌臒煵莶『ψR(shí)別與病害程度診斷遙感模型均達(dá)到極顯著水平，其中以利用一階微分光譜627nm、812nm和707nm建立的單葉和冠層病害程度反演模型:FD627nm/FD812nmy=2.7846x-0.5616 R2=0.832;FD707nmy=1.9887x-0.5372 R2=0.74