基于多角度反射信息估算植物葉片葉綠素含量的新光譜指數(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-20 02:23
遙感技術(shù)以其耗時(shí)短、損耗小、效率高等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于大范圍估算植被的生物物理化學(xué)參數(shù)。葉綠素作為綠色植物的主要色素之一,是植被生物物理化學(xué)特征的重要參量,其含量的變化可以用于表征植物的生理變化和生長(zhǎng)狀態(tài)。因此,利用遙感信息準(zhǔn)確估算植物葉綠素含量已經(jīng)成為植被遙感的重要研究?jī)?nèi)容。在前人的研究中,已經(jīng)開發(fā)出了很多光譜指數(shù),可以對(duì)植物葉片葉綠素含量(Leaf Chlorophyll Content,LCC)進(jìn)行很好的估算。不同種類的植物,由于其葉片表面結(jié)構(gòu)(粗糙程度、絨毛以及蠟質(zhì)層等)各不相同,因此,即使是具有相同葉綠素含量的葉片,當(dāng)從不同的方向進(jìn)行遙感觀測(cè)時(shí)所獲得的反射信息也會(huì)有一定差異。實(shí)際測(cè)量中,由于葉片傾斜角度隨機(jī)分布,遙感平臺(tái)在獲取反射信息時(shí),進(jìn)入到傳感器的反射信息會(huì)來(lái)自不同探測(cè)角度。而大多數(shù)現(xiàn)有的光譜指數(shù)都是基于天頂方向或者單一觀測(cè)角度開發(fā)的,未考慮到角度反射信息對(duì)估算LCC精度的影響。因此,有必要基于多角度反射數(shù)據(jù)創(chuàng)建新的光譜指數(shù),以更精確地估算植物葉片葉綠素含量。本研究選取了大葉傘、發(fā)財(cái)樹和核桃樹三種植物進(jìn)行葉片表面微觀結(jié)構(gòu)觀察和主平面多角度反射信息的測(cè)量。結(jié)果表明,這三...
【文章來(lái)源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本研究技術(shù)路線圖
實(shí)驗(yàn)葉片樣本(a-e為大葉傘葉片,f-j為核桃樹葉片,k-o為發(fā)財(cái)樹葉片,同物種由左到右按照葉綠素含量由大到小依次排列)
11圖3實(shí)驗(yàn)葉片樣本(a-e為紅瑞木葉片,f-j為槭樹葉片,k-o為楊樹葉片,p-t為綠蘿葉片,同物種由左到右按照葉綠素含量由大到小依次排列)2.2多角度雙向反射測(cè)量本研究利用東北師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)室多角度測(cè)量系統(tǒng)(NENULGS)測(cè)量葉片樣本正面的反射光譜,如圖4所示。NENULGS系統(tǒng)包括人工光源、光譜儀(美國(guó)ASD公司)和角度儀,可以在實(shí)驗(yàn)樣本的半球方向上的多個(gè)角度進(jìn)行光譜測(cè)量[83]。為了探究不同探測(cè)角度對(duì)葉片表面反射分布的影響,本研究在測(cè)量的主平面上從-60°至60°共從12個(gè)觀測(cè)天頂角(-60°、-50°、-40°、-30°、-20°、-10°、0°、10°、20°、30°、50°和60°)進(jìn)行多角度雙向反射探測(cè)(數(shù)據(jù)集I中沒有對(duì)30°和50°進(jìn)行測(cè)量),其中“-”為前向散射方向,“+”對(duì)應(yīng)后向散射方向。設(shè)置固定人工光源的入射天頂角為-40°,由于受系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)限制,測(cè)量結(jié)構(gòu)如圖4所
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于地表偏振反射模型的植被冠層偏振反射特性研究[J]. 孫仲秋,趙云升. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2016(10)
[2]農(nóng)作物葉綠素含量遙感估算的研究進(jìn)展與展望[J]. 徐晉,蒙繼華. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2016(01)
[3]反射光譜法估計(jì)小麥葉片表皮蠟質(zhì)含量的初步研究[J]. 高揚(yáng),郭彤,郝留根,胡銀崗. 麥類作物學(xué)報(bào). 2014(04)
[4]葉片茸毛對(duì)葉片反射光譜及高光譜植被指數(shù)的影響研究[J]. 葛昊,盧珊,趙云升. 光譜學(xué)與光譜分析. 2012(02)
[5]玉米生長(zhǎng)期葉片葉綠素含量檢測(cè)研究[J]. 孫紅,李民贊,張彥娥,趙勇,王海華. 光譜學(xué)與光譜分析. 2010(09)
[6]水稻葉片葉綠素、類胡蘿卜素含量估算的歸一化色素指數(shù)研究[J]. 王福民,黃敬峰,王秀珍. 光譜學(xué)與光譜分析. 2009(04)
[7]烤煙葉片葉綠素含量的測(cè)定及其與SPAD值的關(guān)系[J]. 曾建敏,姚恒,李天福,歐陽(yáng)文韜,曹忠祥. 分子植物育種. 2009(01)
[8]農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 韓秀梅,張建民. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2006(06)
[9]作物長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用研究現(xiàn)狀和展望[J]. 李衛(wèi)國(guó),李秉柏,王志明,張婭香,黃曉軍. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(03)
[10]油菜葉綠素與氮含量關(guān)系的試驗(yàn)研究[J]. 朱哲燕,鮑一丹,黃敏,馮雷. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2006(02)
博士論文
[1]西北地區(qū)冬小麥生長(zhǎng)狀況高光譜遙感監(jiān)測(cè)研究[D]. 田明璐.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[2]玉米生理參數(shù)及農(nóng)田土壤信息高光譜監(jiān)測(cè)模型研究[D]. 劉秀英.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[3]基于高光譜的半干旱區(qū)作物水分脅迫及其生理參數(shù)監(jiān)測(cè)模型研究[D]. 王小平.蘭州大學(xué) 2014
碩士論文
[1]異面葉植物水分含量估算[D]. 尤文強(qiáng).東北師范大學(xué) 2018
[2]植物葉片正反面對(duì)葉綠素遙感估算的影響[D]. 陸星彤.東北師范大學(xué) 2015
[3]葉綠素密度遙感反演與冬小麥單產(chǎn)估算研究[D]. 張?zhí)K.西安科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):3291931
【文章來(lái)源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本研究技術(shù)路線圖
實(shí)驗(yàn)葉片樣本(a-e為大葉傘葉片,f-j為核桃樹葉片,k-o為發(fā)財(cái)樹葉片,同物種由左到右按照葉綠素含量由大到小依次排列)
11圖3實(shí)驗(yàn)葉片樣本(a-e為紅瑞木葉片,f-j為槭樹葉片,k-o為楊樹葉片,p-t為綠蘿葉片,同物種由左到右按照葉綠素含量由大到小依次排列)2.2多角度雙向反射測(cè)量本研究利用東北師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)室多角度測(cè)量系統(tǒng)(NENULGS)測(cè)量葉片樣本正面的反射光譜,如圖4所示。NENULGS系統(tǒng)包括人工光源、光譜儀(美國(guó)ASD公司)和角度儀,可以在實(shí)驗(yàn)樣本的半球方向上的多個(gè)角度進(jìn)行光譜測(cè)量[83]。為了探究不同探測(cè)角度對(duì)葉片表面反射分布的影響,本研究在測(cè)量的主平面上從-60°至60°共從12個(gè)觀測(cè)天頂角(-60°、-50°、-40°、-30°、-20°、-10°、0°、10°、20°、30°、50°和60°)進(jìn)行多角度雙向反射探測(cè)(數(shù)據(jù)集I中沒有對(duì)30°和50°進(jìn)行測(cè)量),其中“-”為前向散射方向,“+”對(duì)應(yīng)后向散射方向。設(shè)置固定人工光源的入射天頂角為-40°,由于受系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)限制,測(cè)量結(jié)構(gòu)如圖4所
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于地表偏振反射模型的植被冠層偏振反射特性研究[J]. 孫仲秋,趙云升. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2016(10)
[2]農(nóng)作物葉綠素含量遙感估算的研究進(jìn)展與展望[J]. 徐晉,蒙繼華. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2016(01)
[3]反射光譜法估計(jì)小麥葉片表皮蠟質(zhì)含量的初步研究[J]. 高揚(yáng),郭彤,郝留根,胡銀崗. 麥類作物學(xué)報(bào). 2014(04)
[4]葉片茸毛對(duì)葉片反射光譜及高光譜植被指數(shù)的影響研究[J]. 葛昊,盧珊,趙云升. 光譜學(xué)與光譜分析. 2012(02)
[5]玉米生長(zhǎng)期葉片葉綠素含量檢測(cè)研究[J]. 孫紅,李民贊,張彥娥,趙勇,王海華. 光譜學(xué)與光譜分析. 2010(09)
[6]水稻葉片葉綠素、類胡蘿卜素含量估算的歸一化色素指數(shù)研究[J]. 王福民,黃敬峰,王秀珍. 光譜學(xué)與光譜分析. 2009(04)
[7]烤煙葉片葉綠素含量的測(cè)定及其與SPAD值的關(guān)系[J]. 曾建敏,姚恒,李天福,歐陽(yáng)文韜,曹忠祥. 分子植物育種. 2009(01)
[8]農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 韓秀梅,張建民. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2006(06)
[9]作物長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用研究現(xiàn)狀和展望[J]. 李衛(wèi)國(guó),李秉柏,王志明,張婭香,黃曉軍. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(03)
[10]油菜葉綠素與氮含量關(guān)系的試驗(yàn)研究[J]. 朱哲燕,鮑一丹,黃敏,馮雷. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2006(02)
博士論文
[1]西北地區(qū)冬小麥生長(zhǎng)狀況高光譜遙感監(jiān)測(cè)研究[D]. 田明璐.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[2]玉米生理參數(shù)及農(nóng)田土壤信息高光譜監(jiān)測(cè)模型研究[D]. 劉秀英.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[3]基于高光譜的半干旱區(qū)作物水分脅迫及其生理參數(shù)監(jiān)測(cè)模型研究[D]. 王小平.蘭州大學(xué) 2014
碩士論文
[1]異面葉植物水分含量估算[D]. 尤文強(qiáng).東北師范大學(xué) 2018
[2]植物葉片正反面對(duì)葉綠素遙感估算的影響[D]. 陸星彤.東北師范大學(xué) 2015
[3]葉綠素密度遙感反演與冬小麥單產(chǎn)估算研究[D]. 張?zhí)K.西安科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):3291931
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