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)用高光譜遙感對作物生長狀況和病蟲害發(fā)生為害進行監(jiān)測是農(nóng)業(yè)遙感的重要研究內(nèi)容。為探討高光譜遙感監(jiān)測煙草病害的可行性，本文以山東省臨沂市費縣煙田為研究對象，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不同程度病害下的煙草葉片及冠層光譜特征進行了測定。通過觀測分析健康煙草與發(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)測預(yù)報提供數(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
　　 根據(jù)5點調(diào)查取樣法，在煙草的生長期內(nèi)，調(diào)查計算表現(xiàn)重癥煙草病植株的百分率(％)，按煙葉受害病斑面積占整個葉片面積百分數(shù)不同將煙草病害劃分為4級: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)測煙草生長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，既紅邊斜率減小，紅邊位置發(fā)生“藍移”。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別的敏感波段?；诖私⒌臒煵莶『ψR別與病害程度診斷遙感模型均達到極顯著水平，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