收藏本站
《中南林业科技大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于地面高光谱遥感的南方人工林主要病害监测研究

伍南  
【摘要】:本研究以不同健康状况的南方人工林——杉木、马尾松和油茶为研究对象,通过对杉木炭疽病、马尾松赤枯病和油茶炭疽病病情的实地调查,使用美国ASD公司生产的手持式野外光谱辐射仪测定其相应冠层的光谱反射率,并测定其相应冠层叶片的叶绿素含量。首先将光谱数据进行一阶微分与滑动平均滤波相结合的预处理;然后通过分析受害林木冠层原始光谱、一阶微分光谱与病情和叶绿素含量数据之间的相关性提取光谱红边特征参数;再采用曲线拟合和多元统计分析技术等方法分析红边特征参数与相应的病情和叶绿素含量数据之间的关系,分别建立相应的病情和叶绿素含量反演模型,同时探讨了利用地面高光谱数据结合主成分分析(PCA)和人工神经网络算法构建炭疽病胁迫下油茶冠层叶片叶绿素含量的预测模型,并使用相关系数(r)和均方根误差(RMSE)对不同建模方法(或参数)的预测结果进行综合评价。结果表明: (1)杉木、马尾松和油茶冠层微分光谱相比其原始光谱均更能有效地反应其病情和叶绿素含量变化,且从红光过渡到近红外区域的“红边”是描述林木健康状况的重要指示波段。 (2)当林木受病害胁迫时,随着病情的加重其叶绿素含量逐渐降低,从而造成在红光区域由于叶绿素强吸收而形成的“红谷”随着病情的加重逐渐消失;同时,红边位置随病情的加重而依次发生“蓝移”,红边斜率逐渐减小 (3)油茶冠层微分光谱在红边区域与病情和叶绿素含量的相关性主要集中在670-720nm左右的范围,相比杉木和马尾松其敏感波段向短波方向移动了近30nm;且从模型的反演精度来看,以红边特征参数作为输入变量建立的病情和叶绿素含量多元逐步回归模型的预测能力均低于杉木和马尾松。 (4)红边特征参数对杉木和马尾松病情和叶绿素含量变化具有较好的指示作用,以其建立的多元逐步回归模型预测精度较高,可作为优选的一种模型;综合相关系数分析法和PCA光谱数据降维技术建立的炭疽病胁迫下油茶冠层叶片叶绿素含量人工神经网络模型比传统的一元线性和多元线性回归模型预测精度更高,是一种优选的建模方法。 本研究通过建立病害胁迫下林木病情与其相应叶绿素含量的反演模型,探讨了利用高光谱遥感监测林木病害的方法,从而促进了高光谱遥感技术在森林病虫害监测中的应用。同时为其他林木病害的遥感监测提供了借鉴和参考,也为后续利用航空、航天遥感采集的光谱信息与地面遥感设备采集的光谱信息之间关系研究奠定了一定的基础。
【学位授予单位】:中南林业科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S763;TP79

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李春平,李清华,钟伟;油茶常见病害的发生与防治[J];安徽农业科学;2003年06期
2 张田;张晓丽;刘红伟;裴小节;;遥感在森林病虫害监测中的应用研究[J];安徽农业科学;2010年21期
3 申晓慧;张敬涛;姜成;宋英博;;大豆叶片叶绿素含量与光谱的特征分析[J];大豆科学;2009年04期
4 赵祥,刘素红,王培娟,王锦地,田振坤;基于高光谱数据的小麦叶绿素含量反演[J];地理与地理信息科学;2004年03期
5 谭昌伟;王纪华;郭文善;陆建飞;张洪程;蒋海荣;;利用遥感红边参数估算夏玉米农学参数的可行性分析[J];福建农业大学学报;2006年02期
6 刘秀英;熊建利;林辉;;基于高光谱特征参数的樟树叶绿素含量的估算模型研究[J];广东农业科学;2011年05期
7 蒋金豹;陈云浩;黄文江;;病害胁迫下冬小麦冠层叶片色素含量高光谱遥感估测研究[J];光谱学与光谱分析;2007年07期
8 方慧;宋海燕;曹芳;何勇;裘正军;;油菜叶片的光谱特征与叶绿素含量之间的关系研究[J];光谱学与光谱分析;2007年09期
9 蒋金豹;陈云浩;黄文江;;用高光谱微分指数监测冬小麦病害的研究[J];光谱学与光谱分析;2007年12期
10 邵咏妮;何勇;鲍一丹;;基于独立组分分析和BP神经网络的可见/近红外光谱蜂蜜品牌的鉴别[J];光谱学与光谱分析;2008年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 陈鹏程;地面高光谱遥感在棉叶螨监测中的应用研究[D];石河子大学;2006年
2 高娜;基于遥感的落叶松早落病信息提取研究[D];兰州大学;2007年
3 张永强;玉米受玉米弯孢菌叶斑病和亚洲玉米螟为害后的冠层光谱特征和产量损失研究[D];中国农业科学院;2007年
4 陈国平;水稻虫害的地面高光谱分析及其检测软件的设计[D];江苏大学;2007年
5 张田;福建省三明市松材线虫病遥感监测预测研究[D];北京林业大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 隋学艳;朱振林;朱传宝;杨丽萍;姚慧敏;郭洪海;;基于MODIS数据的山东省小麦株高遥感估算研究[J];山东农业科学;2009年02期
2 蔡薇;郭洪海;隋学艳;杨丽萍;;基于混合像元分解提取小麦种植面积的技术与方法研究[J];山东农业科学;2009年05期
3 许丽娟;张金恒;李大鹏;姚振旋;吕永亮;田保光;姜肸;;水稻叶绿素敏感波段选择方法的研究[J];山东农业科学;2010年10期
4 纪启国;;利用小波变换对图像进行像素级融合[J];安徽职业技术学院学报;2008年01期
5 戴晓琴;;浅谈遥感技术在土地利用中的应用[J];安徽农学通报;2008年23期
6 陈军;王洪仁;;基于高光谱红边参数的棉花冠层覆盖度提取研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年09期
7 陈会明;;浅谈遥感技术在农业生产中的应用[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年19期
8 陈会明;;浅析遥感技术在我国土地利用调查中的应用[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年21期
9 张莉娜;;土壤表层有机质空间分析的遥感技术应用综述[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年17期
10 刘占宇;周湾;张莉丽;;入侵植物加拿大一枝黄花的高光谱特性研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 汪震;洪津;张冬英;罗军;;液晶可调谐滤光片在遥感探测中的应用研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
2 饶欢;张智勇;;一种基于ENVI的区域环境分析方法[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
3 许军强;白朝军;孙珂;王明常;;基于TES算法的地表温度反演应用研究[A];河南地球科学通报2009年卷(上册)[C];2009年
4 郭朝辉;龚亚丽;;利用环境减灾卫星进行干旱灾害监测研究[A];全国旱情监测技术与抗旱减灾措施论文集[C];2009年
5 傅新;刘高焕;黄翀;刘庆生;;人工堤坝影响下的黄河三角洲海岸带生态特征分析[A];全国地质制图与GIS学术论坛论文集[C];2011年
6 汪沛;罗锡文;周志艳;臧英;;甘蔗缺水诊断指标研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
7 岳学军;洪添胜;胡春筠;罗瑜清;莫丽婷;;基于高光谱的柑橘叶片叶绿素无损检测[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 孙红;李民赞*;郑立华;赵瑞娇;安晓飞;邓晓蕾;;基于小波消噪光谱的冬小麦生长期叶绿素含量检测[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
9 王秀珍;郑长春;黄敬峰;;稻田甲烷排放监测技术研究[A];全国畜禽和水产养殖污染监测与控制治理技术交流研讨会论文集[C];2008年
10 邓书斌;秦禹;;ENVI/IDL在农业遥感中的技术框架研究[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周兴东;徐州市城区景观格局时空变化遥感监测与分析[D];山东科技大学;2010年
2 汤春瑞;水下目标声图像多分辨率分析及识别研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 陈韶斌;基于知识推理和视觉机理的遥感图像目标识别方法研究[D];华中科技大学;2010年
4 陈雁;可见光遥感图像分割与提取研究[D];中国科学技术大学;2010年
5 陈春雷;多尺度林业遥感数据融合技术的应用研究[D];北京林业大学;2011年
6 郑光辉;江苏部分地区土壤属性高光谱定量估算研究[D];南京大学;2011年
7 姚伏天;基于高斯过程的高光谱图像分类研究[D];浙江大学;2011年
8 丁晓东;农田养分流失风险评价及养分平衡管理研究[D];浙江大学;2010年
9 邓睿;多源遥感数据和GIS支持下的台风影响研究[D];浙江大学;2010年
10 曾和平;金沙江支流龙川江流域河流输沙特征及其对气候和地表覆被变化的响应[D];昆明理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李硕;基于Vis/NIR光谱不同粒径下土壤碳氮的预测研究[D];华中农业大学;2010年
2 韩筱婕;基于城市热岛减缓的湖泊湿地景观功能连通性研究[D];华中农业大学;2010年
3 徐复元;麻城油茶产业化现状分析及发展对策研究[D];华中农业大学;2010年
4 胡红;矿区植物胁迫作用与遥感信息提取[D];山东科技大学;2010年
5 张京钊;基于LUCC与RS/GIS的济南市生态安全评价[D];山东科技大学;2010年
6 邢著荣;基于辐射传输模型和CHRIS数据反演春小麦LAI[D];山东科技大学;2010年
7 唐红梅;基于辐射与空间信息的遥感图像检索[D];山东科技大学;2010年
8 李新芝;基于多源遥感数据的矿区植被信息监测方法研究[D];山东科技大学;2010年
9 周建辉;基于3S技术的土地开发整理规划研究[D];广西师范学院;2010年
10 汤传勇;基于数字流域的左江流域生态环境评价研究[D];广西师范学院;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐恒永,赵振东,刘爱峰,刘建军,张存良,毕德锋,杭新杰,张怀友;氮肥对优质专用小麦产量和品质的影响Ⅱ氮肥对小麦品质的影响[J];山东农业科学;2001年02期
2 黄木易,王纪华,黄义德,黄文江,赵春江,刘良云;高光谱遥感监测冬小麦条锈病的研究进展(综述)[J];安徽农业大学学报;2004年01期
3 谭昌伟,黄义德,黄文江,王纪华,赵春江,刘良云;夏玉米叶面积指数的高光谱遥感植被指数法研究[J];安徽农业大学学报;2004年04期
4 杨光道,束庆龙,段琳,陈超燕,郑红兵;主要油茶品种对炭疽病的抗性研究[J];安徽农业大学学报;2004年04期
5 陈洁,李桂亭,刘光杰,张磊,张新才;水稻品种对白背飞虱取食及产卵行为的影响[J];安徽农业大学学报;2005年03期
6 马占山;M~*—M幂法则在昆虫种群抽样技术研究中的应用[J];北京林业大学学报;1989年02期
7 谭炳香;李增元;陈尔学;庞勇;雷渊才;;Hyperion高光谱数据森林郁闭度定量估测研究[J];北京林业大学学报;2006年03期
8 王蕾;黄华国;张晓丽;骆有庆;安树杰;;基于知识规则的马尾松林遥感信息提取技术研究[J];北京林业大学学报;2007年03期
9 陈果;柳钦火;刘强;杜永明;;MODIS和降尺度TM数据反演叶面积指数相互验证中几何处理方法的研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);2007年03期
10 于祥;赵冬至;张丰收;肖忠峰;;红树林高光谱分析技术研究[J];滨州学院学报;2006年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王蕾;基于物理模型的落叶松林虫害遥感监测研究[D];北京林业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 乔红波;麦蚜、白粉病危害后冬小麦冠层高光谱的测量与分析[D];中国农业科学院;2004年
2 陈希芹;胶孢炭疽菌的遗传多样性[D];四川农业大学;2004年
3 常敏;应用红外光谱技术进行牛奶成分检测的研究[D];天津大学;2004年
4 安树杰;应用遥感与GIS的松材线虫病预测模型的研究[D];北京林业大学;2006年
5 李春艳;舟山市松材线虫入侵林地生态格局动态监测研究[D];北京林业大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡成静;马占鸿;王海光;张玉萍;黄文江;;小麦条锈病高光谱近地与高空遥感监测比较研究[J];植物病理学报;2007年01期
2 杨曦光;范文义;于颖;;基于Hyperion数据的森林叶绿素含量反演[J];东北林业大学学报;2010年06期
3 曹学仁;周益林;段霞瑜;程登发;;利用高光谱遥感估计白粉病对小麦产量及蛋白质含量的影响[J];植物保护学报;2009年01期
4 梁尧钦;曾辉;;高光谱遥感在植被特征识别研究中的应用[J];世界林业研究;2009年01期
5 施魁元;;高光谱分辨率遥感技术及其在植被监测中的应用[J];黑龙江生态工程职业学院学报;2008年05期
6 张东彦;宋晓宇;马智宏;杨贵军;黄文江;王纪华;;扫描成像光谱仪和地物光谱仪在单叶尺度上的对比研究[J];中国农业科学;2010年11期
7 刘秀英;林辉;万玲凤;孙华;熊育久;莫登奎;;樟树幼林叶绿素含量的高光谱遥感估算模型[J];中南林业科技大学学报;2007年04期
8 程一松,胡春胜;高光谱遥感在精准农业中的应用[J];农业系统科学与综合研究;2001年03期
9 刘占宇;黄敬峰;吴新宏;董永平;王福民;刘朋涛;;天然草地植被覆盖度的高光谱遥感估算模型[J];应用生态学报;2006年06期
10 庄剑;侯淑涛;唐军利;;东北黑土退化动态监测体系建设构想[J];资源与产业;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谭炳香;李增元;陈尔学;庞勇;;高光谱遥感外来物种监测研究进展[A];全国生物多样性保护及外来有害物种防治交流研讨会论文集[C];2008年
2 田庆久;;高光谱遥感陆海油气探测研究新进展[A];第十七届中国遥感大会摘要集[C];2010年
3 王新鸿;唐伶俐;马灵玲;;高光谱遥感在内陆水质监测中的应用[A];现代测量技术与地理信息系统科技创新及产业发展研讨会论文集[C];2009年
4 刘春红;李平;;高光谱遥感目标探测研究现状与典型应用[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
5 杜培军;方涛;林卉;;高光谱遥感影像降维方法研究[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2003年
6 张晓红;张立福;王晋年;童庆禧;;HJ-1A卫星高光谱遥感图像质量综合评价[A];第八届成像光谱技术与应用研讨会暨交叉学科论坛文集[C];2010年
7 刘伟东;F Baret;;高光谱遥感土壤湿度信息提取研究[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“农业气象与生态环境”分会论文集[C];2003年
8 张霞;刘良云;赵春江;张兵;;利用高光谱遥感图像估算小麦氮含量研究[A];成像光谱技术与应用研讨会论文集[C];2002年
9 周小虎;万余庆;;IMU在航空高光谱遥感图像几何校正中的应用[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2003年
10 徐元进;胡光道;;穷举法在高光谱遥感图像地物识别中的应用[A];第四届中国软件工程大会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 夏鹏;加强天—空—地对地观测系统研发[N];地质勘查导报;2010年
2 赵海军;“人大—方正舆情监测研究基地”揭牌[N];中国计算机报;2008年
3 通讯员 夏瑛 宋娟 记者 曹颖;江苏开展反演路面状况研究[N];中国气象报;2011年
4 宋英华 张广学;黑龙江省气象部门开展湿地生态气候监测研究[N];中国气象报;2004年
5 上技;2008年秋黄瓜病害的发生趋势预报[N];东方城乡报;2008年
6 记者 江然 通讯员 林长城 张春桂;福建三项气象课题获省科技奖[N];中国气象报;2010年
7 李惠明;秋黄瓜病害的发生与防治[N];东方城乡报;2007年
8 记者 刘恕;科学数据描绘西部人们生活[N];科技日报;2006年
9 杨文利;西部人民生活喜忧参半[N];中国高新技术产业导报;2006年
10 ;我省第三十九次农作物品种审定会议审定通过的农作物新品种·辣椒[N];江苏农业科技报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 叶成名;基于高光谱遥感的青藏高原岩矿信息提取方法与应用研究[D];成都理工大学;2011年
2 田丰;全波段(0.35~25μm)高光谱遥感矿物识别和定量化反演技术研究[D];中国地质大学(北京);2010年
3 江辉;基于多源遥感的鄱阳湖水质参数反演与分析[D];南昌大学;2011年
4 张兵;时空信息辅助下的高光谱数据挖掘[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
5 胡兴堂;高光谱水质遥感监测系统关键技术研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年
6 卞萌;基于高光谱遥感的茶叶生物化学参数提取的研究[D];武汉大学;2010年
7 林娜;高光谱遥感岩矿特征提取与分类方法研究[D];成都理工大学;2011年
8 冯伟;基于高光谱遥感的小麦氮素营养及生长指标监测研究[D];南京农业大学;2007年
9 刘顺喜;高光谱遥感土地利用信息提取技术研究[D];北京林业大学;2005年
10 夏天;基于高光谱遥感的区域冬小麦生物量模拟及粮食安全评价[D];华中师范大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 伍南;基于地面高光谱遥感的南方人工林主要病害监测研究[D];中南林业科技大学;2012年
2 杨文韬;一种结合万有引力的高光谱遥感影像无监督分类算法[D];成都理工大学;2011年
3 刘国涛;高光谱遥感蚀变矿物识别算法研究[D];成都理工大学;2012年
4 崔之熠;高光谱遥感资源探测算法设计与软件实现[D];成都理工大学;2012年
5 李小梅;多角度高光谱遥感森林类型分类方法研究[D];内蒙古农业大学;2010年
6 吴彬;基于高光谱遥感的东昆仑南带岩矿分类技术研究及其应用[D];成都理工大学;2010年
7 李军伟;基于高光谱遥感的樟树幼树生理生化参量的反演[D];华中农业大学;2011年
8 王志辉;高光谱遥感在森林树种识别中的应用[D];浙江农林大学;2011年
9 王璐;ICA在高光谱遥感矿物蚀变信息提取中的应用[D];成都理工大学;2011年
10 刘璇;杉木主要生物化学参数的高光谱遥感估算模型研究[D];中南林业科技大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026