冬小麥倒伏遙感監(jiān)測研究.pdf

1、小麥?zhǔn)俏覈饕r(nóng)作物之一，而冬小麥種植面積占小麥總面積的84％～90％。山東省農(nóng)業(yè)歷史悠久，是我國冬小麥主產(chǎn)區(qū)之一，耕地率在全國最高，墾殖率高。冬小麥在種植生產(chǎn)過程中，易受到條銹病、蟲災(zāi)害、倒伏及旱澇、凍害等氣象災(zāi)害的威脅。近年來，冬小麥的產(chǎn)量不斷提高，水、肥、植株高度、病蟲害等不再是我省冬小麥高產(chǎn)的主要障礙因素，而冬小麥倒伏成為了障礙因素。冬小麥倒伏遙感監(jiān)測研究，對于農(nóng)業(yè)部門指導(dǎo)倒伏后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)(栽培管理、收獲機械安排等)、災(zāi)害評估等

2、具有重要的研究價值。
　　本論文的研究目的是通過光譜儀監(jiān)測冬小麥倒伏獲取光譜數(shù)據(jù)，結(jié)合相應(yīng)時間和目標(biāo)區(qū)域的遙感影像，建立能夠快速動態(tài)監(jiān)測冬小麥倒伏的遙感方法。從實際出發(fā)，人工模擬冬小麥倒伏情況，利用高光譜儀技術(shù)監(jiān)測倒伏光譜反射率信息，結(jié)合遙感影像信息，為實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測提供重要依據(jù)。
　　在文中討論了冬小麥倒伏的時間、嚴(yán)重程度，模擬冬小麥倒伏情況，利用高光譜儀測定冬小麥在不同時間、不同倒伏程度情況下的光譜數(shù)據(jù)，并利用ViewSp

3、ecPro軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析冬小麥光譜反射率曲線圖，從冬小麥植株組分變化、時間變化、葉綠素含量變化等方面總結(jié)光譜反射率變化特征和影響因素。研究冬小麥倒伏后其光譜反射率一階導(dǎo)數(shù)、植被指數(shù)的變化，總結(jié)冬小麥倒伏后的光譜反射率變化特征。通過多種遙感數(shù)據(jù)源的比較，選擇ALOS衛(wèi)星的全色波影像(PRISM)數(shù)據(jù)和多波段影像(AVNIR-2)數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源。利用ALOS衛(wèi)星遙感影像，定位目標(biāo)區(qū)域，分析影像信息變化特征，結(jié)合光譜儀光譜信息，對比

4、冬小麥倒伏后影像中目標(biāo)地物信息的變化，總結(jié)冬小麥倒伏后光譜反射率和遙感影像的變化特征。
　　分析高光譜儀光譜數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)，總結(jié)出冬小麥倒伏后冠層光譜反射率和影像亮度值變化特征如下:
　　(1)灌漿期冬小麥倒伏后冠層光譜反射率在可見光和近紅外波段升高，倒伏角度越大冬小麥光譜反射率值越高；灌漿前、中期倒伏程度相同的冬小麥在同一時間光譜反射率相同，無明顯差別；灌漿期結(jié)束成熟期開始，灌漿后期倒伏的冬小麥冠層光譜反射率大于灌漿前、中

5、期的冬小麥冠層光譜反射率；正常生長和倒伏的冬小麥冠層光譜反射率都隨時間而變化，其變化特征基本相同，灌漿期內(nèi)可見光波段無變化，近紅外波段逐漸降低；成熟期可見光波段略有上升，近紅外波段逐漸降低；不同之處在于正常生長的冬小麥光譜反射率在近紅外波段下降幅度較為均勻，而倒伏冬小麥的光譜反射率降低的幅度越來越?。欢←湽趯庸庾V數(shù)據(jù)一階導(dǎo)數(shù)更加突出冬小麥倒伏后光譜反射率曲線變化特征。
　　(2)遙感影像信息表明，正常生長的冬小麥和倒伏冬小麥的影

6、像像元亮度值特征一致，紅色波段亮度值最低，近紅外波段的亮度值最高；冬小麥倒伏后對應(yīng)的同一目標(biāo)區(qū)域遙感影像亮度值在可見光波段和近紅外波段整體上升，亮度值變化明顯的是近紅外波段；不同目標(biāo)區(qū)域同一波段亮度值變化與倒伏角度有關(guān)，倒伏角度越大，亮度值越高。
　　(3)冬小麥倒伏后光譜反射率和相應(yīng)遙感影像信息變化特征相同，在可見光和近紅外波段都相應(yīng)升高，在近紅外波段的增加值均大于可見光波段的增加值，其增加幅度都與倒伏程度相關(guān)成正比，倒伏角度越