科研产出
利用新型光谱指数改善冬小麦估产精度
《农业工程学报 》 2004 EI 北大核心 CSCD
摘要：基于冬小麦返青期至乳熟期8次采样的地面光谱数据和收割时的产量数据,首先,利用光谱反射率与产量进行了统计分析,可见光波段的光谱反射率与产量在起身后期才达到稳定的显著负相关水平;近红外波段的光谱反射率与产量在所有生育期都表现出稳定的显著正相关;短波红外波段的光谱反射率与产量在进入灌浆期后才达到稳定的显著负相关水平。其次,根据冬小麦冠层光谱的波形特征,利用近红外波段890nm反射峰、980nm和1200nm两个弱水汽吸收谷、短波红外1650nm和2200nm反射峰,设计归一化差值光谱指数,并与冬小麦产量进行相关分析,结果表明:利用上述波段组合定义的归一化差值光谱指数与产量在各个生育期都达到了显著或极显著相关水平,而归一化差值植被指数(NDVI)与产量间的相关在营养生长阶段不显著。最后,以(890nm,1200nm)弱水汽吸收光谱指数为例,建立了各个生育期的产量预报模型,为实现冬小麦营养生长期长势监测与更早、更可靠的产量预报提供了依据。
关键词： 高光谱 水汽吸收光谱指数 归一化差值植被指数 产量
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红边参数在作物营养诊断和品质预报上的应用
《农业工程学报 》 2004 EI 北大核心 CSCD
摘要：通过对红边参数与反映作物碳氮代谢典型的生物化学参数叶片全氮和叶片可溶性糖进行相关分析,结果表明,可运用红边位置来反演叶片可溶性糖含量,归一化最小振幅来反演叶片全氮含量。并建立了基于红边参数的生化组分统计回归模型和基于叶片全氮与可溶解性糖比值与籽粒蛋白品质指标间的回归方程,并对建模试验所建立方程进行了检验。表明利用运用红边参数反演叶片全氮和可溶性糖含量进而预测小麦蛋白品质是可行的。为生产上利用遥感手段大面积、无破坏、及时评价冬小麦生长状态和在开花期进行小麦品质的预测预报研究提供重要依据。
关键词： 红边参数 营养诊断 品质预报 叶片全氮 叶片可溶性糖 冬小麦 籽粒品质
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小麦品质指标与冠层光谱特征的相关性的初步研究
《农业工程学报 》 2004 EI 北大核心 CSCD
摘要：该文通过研究冬小麦体内生化组分之间的相互关系得出,开花期叶片全氮含量与类胡萝卜素与叶绿素a的比值之间存在极显著的负相关,决定系数为0.7245,通过研究光谱指数与叶片生化组分的关系得出开花期冬小麦叶片的类胡萝卜素与叶绿素a的比值与光谱结构不敏感植被指数(SIPI)之间存在极显著的正相关,决定系数达到0.7207,且研究了冠层生化组分与籽粒品质指标间的关系,得出开花期叶片全氮与籽粒蛋白质、湿面筋、干面筋和沉降值之间存在极显著正相关。小麦不同品质指标间存在相关性,其中蛋白质品质性状间的粗蛋白含量与湿面筋含量、干面筋含量和沉降值之间极显著的正相关性;淀粉品质性状间的高峰粘度与低谷粘度、最终粘度和糊化时间之间达到显著正相关水平。表明运用开花期的光谱结构不敏感植被指数来反演叶片的类胡萝卜素与叶绿素a的比值,进而反演叶片全氮和籽粒品质指标是切实可行的。
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基于土壤肥力与目标产量的冬小麦变量施氮及其效果
《农业工程学报 》 2004 EI 北大核心 CSCD
摘要：基于田间18m×18m土壤碱解氮测定数据和2001年的小麦产量图数据,采用目标产量模型,设计了变量施氮处方,进行变量施氮试验。以相邻地块均一施肥区为对照,结果表明,变量施氮区产量略低于均匀施肥,且产量变异系数增加;产量构成因子中,变量区的穗密度与对照区基本持平,但变量区的穗密度变异系数较低;变量区的穗粒数低于对照区,变异系数增加;变量区的千粒重高于对照区,变异系数增加;变量区的蛋白质含量略高于对照区,但变异系数也较高;变量区的肥料经济效益略低于对照区,但变量施氮降低了土壤硝态氮浓度,减小了污染地下水的可能性,生态效果明显。
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基于网络GIS的作物品质监测与调优栽培系统
《农业工程学报 》 2004 EI 北大核心 CSCD
摘要：以实现小麦优质高效生产为目标,探讨了基于网络GIS的作物品质监测与肥水调优栽培系统的设计、实现与应用。系统以组件GIS、网络GIS和空间数据库技术等主流地理信息技术为支持,实现以遥感为主要数据源的多源数据融合分析、模型与知识的灵活管理。系统以小麦栽培农艺学知识为基础,明确影响小麦籽粒品质形成的主要因子,通过反演模型和评价模型从遥感影像中提取相关因子用以指导小麦栽培,并根据主要影响因子建立小麦品质综合评价模型,实现小麦品质预测。
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利用航空成像光谱数据研究土壤供氮量及变量施肥对冬小麦长势影响
《农业工程学报 》 2004 EI 北大核心 CSCD
摘要：以推扫式成像光谱仪PHI(PushbroomHyperspectralImager)获取的冬小麦拔节期、灌浆初期及乳熟期的航空影像数据为基础,提取反映冬小麦长势的光谱特征值,结合地面调查数据,分析了研究区冬小麦的长势情况;对不同时相光谱特征值与土壤基础供氮量、土壤总供氮量以及变量施肥量进行统计分析,分析结果显示:土壤基础供氮量、土壤总供氮量的空间分布差异对冬小麦长势有明显的影响,其中,土壤基础供氮量是影响冬小麦长势的重要因素,它对冬小麦的长势影响贯穿冬小麦的整个生育期;此外,该文还通过变量施肥前后作物光谱信息的变化,建立了冬小麦拔节期与灌浆初期光谱特征值的变化量与变量施肥量之间的联系,对变量施肥的效果进行了初步的评价;研究结果表明:变量施肥能够改善冬小麦长势状况;通过变量施肥,土壤基础供氮量的空间分布差异对作物长势的影响能够得到一定的控制。
关键词： PHI(PushbroomHyperspectralImager) 高光谱影像数据 基础供氮量 变量施肥 土壤总供氮量
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基于触摸屏的温室环境监控系统的人机界面实现
《农业工程学报 》 2004 EI 北大核心 CSCD
摘要：随着温室智能控制技术的不断推广,如何使操作人员更加方便地操作温室监控系统成为亟待解决的问题。该研究用嵌入式实时操作系统及触摸屏实现温室监控系统的人机界面。该人机界面采用Amulet系列触摸屏开发套件来实现,同时给出了用开发套件内嵌的HTML语言编写的界面控制语句。通过此人机界面,温室监控系统摆脱了传统人机界面的界面复杂、不友好及成本高等缺点,操作容易,具有很强的使用价值。
关键词： Amulet系列触摸屏 人机界面 温室 监控系统
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红外光谱指数反演大田冬小麦覆盖度及敏感性分析
《农业工程学报 》 2004 EI 北大核心 CSCD
摘要：植被的覆盖度能反映植被对光的截获、指示植物的生物产量等。常用的红光/近红外构成的植被指数能指示作物覆盖度,但它们易受到不确定因素的影响,估测结果往往偏差较大。该文以冬小麦为例,研究了利用近红外和短波红外光谱指数估测覆盖度的可行性,并评价了这些指数对品种、肥水处理和叶色的敏感性。试验中对冬小麦用数码相机垂直成像获取照片,利用分类算法自动提取覆盖度。根据同步获取的冬小麦光谱特征,构造了56个红外比值和28个红外归一化光谱指数,并选取了8个基于红光近红外的植被指数,利用通用线性模型(GLM)评价它们对覆盖度的预测能力及敏感性分析。结果表明,短波红外光谱指数R1690/R1450,R1450/R1690及(R1450-R1690)/(R1450+R1690)等不易受品种,肥水管理及叶色的影响,能很好地预测大田冬小麦覆盖度。
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