棉花黃萎病高光譜特征及其光譜診斷模型研究.pdf

1、[目的]試圖闡明棉花黃萎病病害葉片、冠層光譜特征并分別對其病害嚴(yán)重度進(jìn)行估測，為今后通過航空、航天遙感平臺進(jìn)行棉花黃萎病大面積監(jiān)測提供依據(jù)，并為棉花其他病害遙感監(jiān)測提供借鑒與參考。 [方法]利用2005～2006年在不同發(fā)病時期的病圃田和大田同步測定、采集的不同品種棉花黃萎病的病葉、冠層光譜與病害嚴(yán)重度數(shù)據(jù)，通過定性和定量地分析病葉、冠層光譜反射特征、微分光譜特征差異，及病葉、冠層光譜與嚴(yán)重度之間的相關(guān)性，建立黃萎病光譜識別模型

2、和病害嚴(yán)重度反演模型。 [結(jié)果]表明：棉花不同品種、不同發(fā)病時期的黃萎病病葉、冠層光譜均隨發(fā)病嚴(yán)重度的增加而表現(xiàn)出有規(guī)律的變化，與健康葉片相比，黃萎病害病葉光譜反射率在可見光(400～700nm)到近紅外區(qū)(700～1300nm)，隨病害程度加重呈現(xiàn)上升趨勢，在可見光的藍(lán)紫光至紅光范圍內(nèi)(520～680nm)；尤為明顯；黃萎病害冠層光譜反射率在可見光紅光(620-700nm)波段也表現(xiàn)出隨病害加重而上升的現(xiàn)象，但近紅外波段(70

3、0～1300nm)，光譜反射率則表現(xiàn)出與病害單葉相反的趨勢，尤其在780-1300nm最為明顯。當(dāng)病害嚴(yán)重度達(dá)到b2(25％)時，葉片、冠層光譜反射率均發(fā)生顯著變化，并可作為病害識別的臨界，以此對其進(jìn)行早期診斷。不同病害嚴(yán)重度處理間，在病害葉片、冠層光譜一階微分特征均表現(xiàn)出在紅邊范圍內(nèi)(680～780nm)的變幅最大，分析后發(fā)現(xiàn)紅邊斜率均下降，紅邊位置均發(fā)生“藍(lán)移”，表現(xiàn)出病害特有的光譜特征。試驗(yàn)證明：434～724nm和D909～16

4、00nm為棉花黃萎病病葉光譜敏感波段，1001～1110nm和1205～1320nm為棉花黃萎病冠層光譜敏感波段。698nm和806nm分別為棉花黃萎病病葉和冠層光譜特征波段。基于此建立的黃萎病害識別與嚴(yán)重度估測遙感模型均達(dá)到極顯著水平。 [結(jié)論]棉花黃萎病病葉、冠層光譜特征明顯，建立的黃萎病病害識別與嚴(yán)重度反演模型中，以利用一階微分光譜723nm和731nm建立的單葉和冠層嚴(yán)重度反演模型： FD723，v=-412.8