基于衛(wèi)星遙感的油菜菌核病監(jiān)測研究.pdf

1、【目的】研究基于國產(chǎn)環(huán)境衛(wèi)星的健康、病害油菜田塊全生育期光譜指數(shù)變化規(guī)律及其與農(nóng)學(xué)參數(shù)的關(guān)系,探索基于衛(wèi)星平臺(tái)的遙感監(jiān)測大田油菜長勢與菌核病害的理論方法與途徑。
　　【方法】研究確定油菜不同生育期表征其長勢的最佳農(nóng)學(xué)參數(shù)及用于長勢監(jiān)測的12種衛(wèi)星光譜植被指數(shù)。2011~2012年連續(xù)兩年對(duì)定點(diǎn)田塊開展與衛(wèi)星過境同步的長勢指標(biāo)測定,綜合衛(wèi)星與地面兩方面數(shù)據(jù)建立油菜長勢監(jiān)測模型。并將健康、病害地塊對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)比分析,考察兩者指標(biāo)在發(fā)病前

2、后的差異顯著性,以此結(jié)果為基礎(chǔ),在全團(tuán)油菜菌核病的高發(fā)期,采用四種基于光譜參數(shù)的監(jiān)督分類方法(平行六面法、馬氏距離法、最小距離法、最大似然法)對(duì)全團(tuán)油菜地塊進(jìn)行病害檢測,最后進(jìn)行分類精度檢驗(yàn)。
　　【結(jié)果】油菜苗期—蕾薹(播種后22-62天),葉面積指數(shù)(Leaf area index,LAI)為該時(shí)期表征長勢的最佳農(nóng)學(xué)參數(shù),且LAI與除TSAVI外的11種植被指數(shù)極顯著相關(guān)|r|>0.8**(n=76),其中RVI、DVI為估測

3、LAI誤差最小的兩種指數(shù),擬合方程R2>0.8,相對(duì)誤差分別為22.9％與22.4%.
　　蕾薹—盛花(播種后62-78天),油菜花面積指數(shù)(Flower area index,FAI)為該時(shí)期表征長勢的最佳農(nóng)學(xué)參數(shù),且FAI與TSAVI顯著相關(guān)|r|=-0.261*(n=71),與其余植被指數(shù)極顯著相關(guān)|r|>0.78**(n=71),其中NDVI為估測FAI誤差最小的光譜指數(shù),擬合方程R2>0.7,相對(duì)誤差為42.4%.

4、>　　盛花—花末(播種后78-98天),油菜角果面積指數(shù)(Pod area index,PAI)為該時(shí)期表征長勢的最佳農(nóng)學(xué)參數(shù),且PAI與除TSAVI外的11種植被指數(shù)極顯著相關(guān)|r|>0.52**(n=52),其中TVI為估測PAI誤差最小的光譜指數(shù),擬合方程R2>0.4,相對(duì)誤差為18.7%.
　　病害田塊發(fā)病后直到成熟收獲,表征長勢關(guān)鍵農(nóng)學(xué)參數(shù)與植被指數(shù)均同健康田塊表現(xiàn)出較大差異,顯著差異性t檢驗(yàn)結(jié)果顯示NDVI、RVI和D

5、VI發(fā)病前無顯著差異,發(fā)病后均達(dá)到了極顯著差異?；诖私Y(jié)果采用的四種利用光譜指數(shù)的監(jiān)督分類方法中最大似然法對(duì)病害的區(qū)分與大田的實(shí)際情況最接近,其kappa系數(shù)為0.72,達(dá)到高度的一致性(substantial)。
　　【結(jié)論】根據(jù)油菜生育期特點(diǎn),在不同時(shí)段采用對(duì)大田農(nóng)情最具表征性農(nóng)學(xué)參數(shù)與衛(wèi)星光譜植被指數(shù)量化分析,建立衛(wèi)星光譜植被指數(shù)對(duì)LAI、FAI和PAI的估測模型,具有較好的估測精度,由此說明利用環(huán)境衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)對(duì)油菜長勢的實(shí)時(shí)