小麥全蝕病高光譜遙感識(shí)別方法研究.pdf

1、小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要的糧食作物，食用人口眾多，種植范圍廣；在其生長(zhǎng)過(guò)程中容易受到病害的侵襲，全蝕病在小麥整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中均可發(fā)病，導(dǎo)致小麥根莖腐爛發(fā)黑，產(chǎn)生白穗，從而降低小麥的品質(zhì)和產(chǎn)量，嚴(yán)重時(shí)甚至造成絕收?，F(xiàn)代農(nóng)藥的發(fā)展雖然能夠有效的緩解小麥病害，但不合理的使用農(nóng)藥也容易造成小麥與環(huán)境的污染。因此實(shí)時(shí)監(jiān)控小麥病情、預(yù)測(cè)病情和合理使用農(nóng)藥尤其重要，其前提是能夠快速、精準(zhǔn)的掌握小麥的病情信息。隨著現(xiàn)代信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光譜分析技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)

2、在植物病害診斷方面已經(jīng)擁有了良好的應(yīng)用，為快速、準(zhǔn)確、高效、無(wú)損診斷作物病情提供了良好的手段。
　　本文主要研究高光譜遙感識(shí)別在小麥全蝕病病害診斷上的應(yīng)用，主要研究結(jié)果如下：
　　1、以受不同等級(jí)全蝕病脅迫的小麥品種為實(shí)驗(yàn)材料，研究分析小麥?zhǔn)艿饺g病侵襲之后植株冠層葉片葉綠素含量、水分含量的變化，探討小麥植株生理特征以及品質(zhì)產(chǎn)量與病害等級(jí)間的關(guān)系。研究結(jié)果表明：隨著小麥全蝕病病情加重，小麥植株葉片葉綠素含量、水分含量指數(shù)均呈

3、現(xiàn)下降趨勢(shì)。通過(guò)本文研究發(fā)現(xiàn)，隨著病情加重，小麥品質(zhì)產(chǎn)量均下降，嚴(yán)重時(shí)甚至絕收，因此通過(guò)田間植株病情指數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以準(zhǔn)確評(píng)估小麥產(chǎn)量損失狀況。
　　2、通過(guò)研究不同脅迫程度下的小麥冠層光譜反射率變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)，隨著小麥全蝕病病情的加重，在可見(jiàn)光波段（325～700nm）光譜反射率變化不甚明顯，在700～900nm近紅外波段內(nèi)，小麥冠層光譜反射率下降趨勢(shì)明顯。通過(guò)對(duì)原始光譜和對(duì)數(shù)光譜的分析處理，小麥全蝕病光譜700～900nm為病

4、害敏感波段區(qū)域，在此波段內(nèi)病害與光譜相關(guān)系數(shù)最高；在明確小麥全蝕病不同等級(jí)病情下小麥冠層光譜反射率的變化特征的基礎(chǔ)上，確立了小麥全蝕病敏感波段。
　　3、高光譜數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、波段多、波段相關(guān)性強(qiáng)、信息冗余多的特征，在處理高光譜圖像數(shù)據(jù)時(shí)運(yùn)用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法效率低下。本文通過(guò)支持向量機(jī)方法處理原始光譜數(shù)據(jù)，利用Matlab和Libsvm平臺(tái)對(duì)樣本數(shù)據(jù)訓(xùn)練選取最優(yōu)參數(shù)，選取被廣泛運(yùn)用的徑向基核函數(shù)（RBF），通過(guò)尋優(yōu)后發(fā)現(xiàn)當(dāng)敏感波