基于高光谱数据提取棉花冠层特征信息的研究

采用ASD Field Spec Pro VNIR 2500型高光谱仪获取了不同生育时期棉花冠层的高光谱遥感数据,通过光谱分析技术研究了棉花冠层结构与其光谱数据之间的关系。结果表明,不同品种、不同密度、不同配置方式及不同生长状况间棉花的冠层光谱存在着较明显的差异,棉花冠层光谱反射率与其叶绿素含量、叶面积和生物量及生长发育阶段、健康状况和物候现象等因素密切相关。可见,运用高光谱遥感技术快速、有效、非接触、非破坏性地获取棉花冠层信息,对解释、预测和设计理想棉花群体意义重大,同时为新疆精准种植棉花和科学调控水肥提供了科学依据。

基于高光谱植被指数的棉田冠层特征信息估算模型研究

采用ASD Field Spec Pro VNIR 2500型光谱辐射仪获取了棉花不同生育时期的冠层高光谱反射率。并通过光谱分析技术,建立了基于高光谱植被指数——归一化植被指数和比值植被指数的棉田冠层特征信息的定量模型。经过对估算模型的精度检验和评价,最终筛选出表征棉花冠层结构特征参数的最佳估算模型。结果表明,基于归一化植被指数预测棉花叶面积指数,以幂函数(y=11.084x12.024,r=0.8076**)的模型为最优;基于比值植被指数预测棉花单位面积地上部鲜生物量,以指数函数(y=52.261.exp(0.1024x),r=0.8114**)的估计模型为最优;基于比值植被指数预测棉花单位面积地上部干生物量,以指数函数(y=9.5552.exp(0.1133x),r=0.8330**)的模型为最优。可见,利用高光谱遥感技术可以分析、模拟、评价、预测棉花冠层特征参量,为精准种植棉花提供了依据。

基于高光谱数据的农田土壤养分含量估测模型研究

【目的】快速、实时、准确、无损地获取农田土壤主要养分(全氮TN、全磷TP、全钾TK)含量的信息。【方法】运用各种土壤反射率的光谱特征分析技术,提取其最具代表性的敏感波段位置,建立土壤养分含量反演模型。【结果】建立估算模型中,预测TN含量以指数函数模型(Y_(TN)=0.000 5e^(4.700 3x NDI))为最佳;预测TP含量以一元三次函数模型(Y_(TP)=802.27x_(NDI)~3-412.32 x_(NDI)~2+72.357 x_(NDI)-3.318 9)为最佳;预测TK含量以一元三次函数模型(Y_(TK)=80 189 x_(NDI)~3-11 471 x_(NDI)~2+490.57 x_(NDI)+13.879)为最佳模型。【结论】通过模型精度评价和田间反复验证,基于归一化光谱指数NDI建立的高光谱遥感定量模型,能较好的反演土壤TN、TP、TK含量,达到良好的预测效果。

基于高光谱数据提取土壤养分信息的研究进展

主要综述了利用高光谱遥感技术提取土壤养分信息的研究进展,论述了当前国内外学者通过高光谱遥感技术获取土壤养分信息的研究现状、存在的问题以及应用前景展望。旨在探索新疆绿洲农区如何应用高光谱遥感技术,分析、模拟、评价、预测土壤养分含量,促进高光谱遥感技术在田间农情监测、土壤诊断、水肥分区管理、作物科学种植中的应用,为新疆及兵团实施精准农业提供科学理论参考。

基于高光谱数据的土壤有机质含量预测研究

【目的】快速、有效、非接触、非破坏性地提取土壤有机质含量信息。探索新疆绿洲农区如何应用高光谱遥感技术分析、模拟、评价、预测土壤有机质含量,促进高光谱分辨率遥感技术在农田土壤遥感诊断、作物科学种植、水肥分区管理、田间农情监测中的应用,为新疆实施精准农业提供科学理论参考。【方法】利用高光谱遥感技术提取土壤有机质含量信息的研究,采用美国ASD Field Spec Pro VNIR 2500型光谱辐射仪获取田间土壤不同有机质含量信息的高光谱反射率;通过光谱分析技术,运用各种土壤反射率数学变换形式,找出最具代表性的敏感波段,揭示土壤有机质含量与其光谱成因机理之间的内在联系。【结果】基于NDI预测土壤有机质含量的估算模型中以一元三次函数模型(Y_(SOM)=-4E+07X_(NDI)~3+2E+06XN_(NDI)~2-21 338X_(NDI)+110.44,R^2=0.7132)为最优,指数函数模型次之。【结论】基于归一化光谱指数NDI可以较好的估算土壤有机质含量,利用统计方法建立的经验模型,简单实用,将对特定区域、特定土壤的预测有较好的效果。

基于归一化光谱指数的土壤有机质含量空间分布状况研究

【目的】研究土壤主要养分含量特征信息的光谱预测值,使其更具直观性、空间性及科学性,为大尺度对农田的土壤养分空间分布状况获取、评价与科学管理提供依据。【方法】利用Arc GIS 9.3的普通克里格(Ordinary Kriging)插值方法,对小面积及大尺度试验区的土壤样本点进行有机质反演插值填图,并将实验室化学测定土壤有机质含量的实测值与其高光谱模型预测值进行Kriging插值填图比较,分析土壤有机质含量的实测值与预测值的空间分布状况差异。【结果】从小面积试验区到大尺度条田地块插值后的空间分布情况来看,土壤有机质含量的光谱预测值(基于归一化光谱指数NDI[495,485]预测)与实测值之间具有较好的相似性,预测效果较好。【结论】通过土壤有机质含量信息状况的空间分布填图来确定农田分区基本管理单元的适宜尺度,为实施大区域农田养分分区精量管理的划分,提出科学的平衡施肥方案,为适合新疆及兵团特色的精准农业管理、土壤养分快速探测、精量施肥等技术提供技术理论支持。

北疆棉花花铃期红叶早衰的调查研究

2001年和2004年,北疆棉区发生大面积红叶早 衰现象。调查结果表明,其氮、磷营养缺乏引起棉株体内代谢 平衡失调,是棉花红叶早衰现象发生的直接生理原因;连续 降雨天气是诱发红叶早衰的生态原因。

基于高光谱植被指数的棉花干物质积累估算模型研究

利用北疆8个棉花主栽品种(其中2个棉花品种设4水平种植密度)的各生育期冠层高光谱数据,经多元统计分析与光谱微分处理,建立了基于比值植被指数(RVI)和归一化植被指数(NDVI)的5种函数形式的棉花干物质积累估测模型,相关系数均达到了极显著水平(α=1%,n=96)。基于RVI和NDVI构建的估测模型,前者比后者具有更高的估测精度,指数函数、对数函数和双曲线函数形式的模型可以产生较高的预测精度;一阶微分光谱数据与棉花干物质积累量的逐步回归相关分析表明,相关系数的最高值发生在748 nm波段处(r=0.6920**),由748 nm波段处的微分数值建立的回归模型,估测精度较高,具有实际应用的潜力。

基于高光谱数据的棉花叶绿素密度定量提取研究

利用ASD FieldSpec FR野外光谱仪,测试了棉花(2个品种4水平种植密度)各生育时期的光谱数据及对应的叶绿素密度(CH.D),分析了它们随生育期的变化规律,并对棉花冠层光谱数据与CH.D进行了回归分析。结果表明:用归一化植被指数(NDVI)建立的幂指数模型的相关系数最大(r=0.722**,n=30),可用以较好地提取棉花CH.D;红边斜率与棉花群体CH.D的线性相关达到1%极显著水平(rdλred=0.679**,n=30),用棉花新陆早19号729 nm波段的一阶微分光谱值与群体CH.D建立的线性回归模型,估测棉花新陆早13号的CH.D,实测CH.D与预测CH.D的相关系数r=0.8818**(n=30),估计精度为82.3%,RMSE为0.254 g/m2,说明可以用高光谱遥感数据对棉花冠层CH.D进行遥感定量监测。

不同冠层群体棉花的源库分布特点

通过对北疆棉花主栽品种中棉36号,在三种不同打顶条件下,群体冠层结构的源库分布特点的分析。结果表明,在相同的管理水平下,此品种在2×104株/667m2经打顶处理2次的条件下群体光合速率达到峰值后下降缓慢,仍具有较强的光合能力;在盛铃期生殖器官干重较其他都高,通风透光良好;叶片叶面积指数适中有利于干物质积累和分配,此处理产量较其他处理都高。

北疆棉花叶绿素密度的高光谱估算研究

利用非成像高光谱仪,对4水平种植密度下的2个北疆棉花品种在5个关键生育时期进行冠层光谱测定,分析棉花反射光谱及微分光谱生育期的变化规律,并对棉花冠层叶绿素密度(CH.D)与光谱数据进行回归分析,结果表明,近红外729 nm波段处一阶微分光谱数值与CH.D高度相关(r=0.937 2**,n=20),用此波段建立的CH.D估算模型,精度达84.3%,标准差为0.234 g/m2,RMSE=0.156 9。研究表明,可以用高光谱数据对新疆棉花冠层CH.D进行遥感估算。

北疆麦后复播饲料油菜的播种量对其生长性状的影响

本文探讨了新疆北疆地区麦茬后种植不同播种量的饲料油菜对其生长性状的影响,为饲料油菜在北疆地区麦后复播合理种植提供理论依据。试验以华油杂62为试验材料,采用田间随机区组试验设计,4次重复,共4个播量处理,其中1个重复作为取样区,播种量处理分别设为7.5、11.25、15、22.5 kg/hm24个水平。研究在麦后复播条件下,不同播种量的饲料油菜株高、鲜重、干重的动态变化规律。结果表明,麦后复播饲料油菜地上生物产量的积累规律为苗期缓慢,蕾苔期最快,开花后减缓,基本符合"S"型生长曲线。高密度播种量能极显著提高复播饲料油菜地上部干重、鲜重及其日生长量,以播量15 kg/hm2处理为最优。

中国西北及中亚主要绿洲农区分类

应用生态学原理以水为主线建立绿洲农区树形分类体系,将中国西北及中亚主要绿洲农区采用五级指标分类并进行区划。一级分类指标为水热配合状况,分水热同期型或不同期型;二级指标为水汽主要来源,分西风环流带来水汽型或太平洋季风带来水汽型;三级指标为灌溉水来源,分为"山地-绿洲-荒漠系统"产生河流灌溉型或由"系统"外来河流灌溉型;四级指标为不同河流类型灌溉形成的土壤,分地面河灌溉形成灌淤土型或地下径流(河)井、泉清水灌溉形成灌耕土型;五级指标为地理位置名称及当地的气候带。将分类结果用亿图图示专家软件绘成树形分类图,再用Arc GIS9.3软件制成分类分布图。经分析比较得出:中国西北水热同期型较中亚水热不同期型绿洲农区的光、温、水资源耦合效应更优越。

新疆棉花LAI和叶绿素密度的高光谱估算研究

利用非成像高光谱仪,对棉花(2品种4水平种植密度)冠层5个关键生育时期进行光谱测定,分析棉花反射光谱及微分光谱生育期的变化规律,并对棉花冠层叶面积指数(LAI)、叶绿素密度(CH.D)与光谱数据进行回归分析,结果表明,用归一化差值植被指数(NDVI)与LAI建立的对数模型能够较好地估测棉花冠层的LAI(r=0.9123**,n=20);近红外729 nm波段处一阶微分光谱数值与CH.D高度相关(r=0.9372**,n=20),用此波段建立的CH.D估算模型,精度达84.3%,标准差为0.234g.m-2,RMSE=0.1569。研究表明,可以用高光谱数据对新疆棉花冠层LAI和CH.D进行遥感估算。

小麦蛋白质含量高低的影响因素及其提高途径

本文综述了小麦的气候因子、土壤因子、栽培条件对小麦品质尤其是蛋白质含量有不同程度的影响。此外,还论述了提高小麦子粒蛋白质的途径,为小麦的育种工作及其栽培管理提供理论依据。

北疆棉花红叶早衰特征及其原因探讨

20世纪90年代以来，新疆棉区曾在不同年份、不同地区发生不同程度的红叶早衰现象，对早衰地区的棉花产量、品质带来了较大的影响。如：2001年8月上旬，北疆石河子棉区发生大面积红叶早衰，使当年棉花减产20％-40％；皮棉品级下降；棉种成熟度差，严重影响了植棉企业和棉农的经济效益。

绿洲农业学课程组教学团队建设的实践与思考

为了更好地提高教学质量,培养更多的高素质农学人才,锻炼胜任现代教学工作的优良的教师队伍,我们在绿洲农业学教学中引入课程组教学模式。本文将探讨课程组教学在绿洲农业学教学中的运用进行一些思考,以便为在实际的教学中提供参考。

随风潜入夜 润物细无声——语文课堂的教学反思

面对一群天真、活泼、可塑性很强的新一代，需要我们教师在生活、学习上潜移默化的影响，循循善诱的教导，教会他们正确的学习方法，带领他们走进知识的殿堂。

面向专业方向的绿洲农业学课程体系构建

在分析绿洲农业学教学面临社会对高素质农学人才需求的基础上,提出绿洲农业课程体系应着眼专业方向,突出实践教学,并以绿洲农业理论为支撑,建设包含系列课程的绿洲农业课程体系。这一课程体系既兼顾基础与发展的理论,又使实践教学比重大于理论教学,以适应各专业方向的人才培养,收到了良好的教学效果。

基于灰色关联度的加工番茄新品系综合评价研究

[目的]筛选综合性状优良的加工番茄新品系。[方法]选用10个加工番茄新品系进行田间品种比较试验,测定其生育期、产量、室内理化指标。[结果]20040812果实性状好,加工性状中等,番茄红素含量较高,产量高,较对照增产8.3%,综合性状好;98D51×佳禾9号株高适中,加工性状中等,产量较低,但综合性状最好,最接近理想品种。[结论]98D51×佳禾9号、20040812可以进行下一步的品种区域化试验。