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马铃薯甲虫遥感监测技术研究

作　者: 齐静
导　师: 程登发
学　校: 中国农业科学院
专　业: 病虫测报学
关键词: 马铃薯甲虫 ASD野外便携式光谱仪 QuickBird 植被指数 MODIS
分类号: S435.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本文以马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata)为研究对象,采用遥感手段分析受害马铃薯冠层光谱特征;提取受害马铃薯的面积;反演马铃薯甲虫在我国其他地区的适宜温度和寄主分布范围。通过分析,得出如下结论:1. 2008、2009年在新疆农科院植保所粮农厂基地天敌繁育中心(87°28′E,43°56′N),使用ASD光谱仪采集受害马铃薯试验地的冠层光谱数据,结果表明受害马铃薯冠层光谱反射率仍具有“绿峰”、“红谷”、“红外高台阶”特征;在750.0～935.0 nm范围内,受害后的马铃薯冠层反射率与健康马铃薯相比明显下降。随着危害加重,近红外波段的反射率下降;经光谱微分处理后,随危害加重,红边斜率下降,红边位置变化不大;此外选择了受害马铃薯的敏感波段为736.0～920.0 nm。2.利用QuickBird卫星影像反演新疆伊犁受害马铃薯地(81°11′E,43°50′N)的危害情况,并同步测量地面光谱反射率。将不同受害程度的地面光谱数据进行比较分析,发现随受害程度加重,近红外光谱反射率明显下降;红边位置在720.0 nm处;采用“K-Means”方法分类,分为健康马铃薯地块、受害马铃薯地块和其他。结果显示受害马铃薯面积为1296.00 m~2,健康马铃薯面积为1474.56 m~2,其他地物面积为950.40 m~2,地面调查发现受害面积为939.00 m~2,健康面积为2246.00m~2,其他地物面积为565.00 m~2。经精度检验,总精度为76.27 %,kappa系数为0.5024。3.利用MODIS温度和植被指数数据对马铃薯甲虫在全国范围内的适宜温度和寄主分布范围进行分析。认为我国华北、华中、华东大部分地区适合马铃薯甲虫的存活,新疆巴里坤、哈密地区具备马铃薯甲虫存活的温度和寄主条件,哈密以东至甘肃河西走廊一带植被较少,是马铃薯甲虫传入中国内陆最可能通道。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-14
第一章 引言  14-24
  1.1 马铃薯甲虫简介  14-17
    1.1.1 马铃薯甲虫的起源及扩散范围  14-15
    1.1.2 马铃薯甲虫的生物学特性  15-16
    1.1.3 马铃薯甲虫生态学特性  16-17
    1.1.4 马铃薯甲虫的危害及防治意义  17
    1.1.5 马铃薯甲虫的防治现状  17
  1.2 遥感技术发展简介  17-19
  1.3 遥感手段对农作物病虫害监测的原理  19-21
  1.4 遥感对农作物病虫害监测的研究现状  21-22
    1.4.1 利用地面非成像光谱仪的研究进展  21
    1.4.2 卫星遥感监测的研究进展  21-22
  1.5 研究目的和意义  22-24
    1.5.1 研究目的  22
    1.5.2 研究意义  22-23
    1.5.3 试验设计路线  23-24
第二章 受马铃薯甲虫危害的马铃薯冠层光谱特征分析  24-33
  2.1 材料与方法  24-26
    2.1.1 田间试验设计和危害程度调查  24-25
    2.1.2 研究方法  25
    2.1.3 数据处理  25-26
  2.2 结果与分析  26-32
    2.2.1 马铃薯受害程度与冠层光谱反射曲线的关系  26-28
    2.2.2 受害马铃薯冠层光谱反射率的一阶导数  28-30
    2.2.3 受害马铃薯冠层光谱敏感波段的选择  30-32
  2.3 结论与讨论  32-33
第三章 基于QuickBird 影像对受害马铃薯的监测  33-40
  3.1 研究区域及数据准备  33-34
    3.1.1 研究区概况  33
    3.1.2 卫星数据描述  33-34
    3.1.3 田间试验设计和危害程度调查  34
  3.2 研究方法及数据处理  34-36
    3.2.1 研究方法  34
    3.2.2 数据处理  34-36
  3.3 结果与分析  36-38
    3.3.1 采集地面受害马铃薯光谱数据  36
    3.3.2 ARVI 计算  36-37
    3.3.3 试验地分类  37-38
  3.4 结论与讨论  38-40
第四章 MODIS 影像对马铃薯甲虫适宜生境的初步研究  40-49
  4.1 研究区域及数据准备  40-41
    4.1.1 研究区概况  40
    4.1.2 卫星数据描述  40-41
  4.2 研究方法  41
  4.3 结果与分析  41-48
    4.3.1 全国范围内马铃薯甲虫适宜温度和植被指数反演  41-44
    4.3.2 马铃薯甲虫在新疆的适宜温度和植被指数反演  44-47
    4.3.3 8 月份马铃薯甲虫在全国范围内可能适生区分布  47-48
  4.4 结论与讨论  48-49
第五章 结论  49-52
  5.1 主要研究结论  49-51
    5.1.1 受马铃薯甲虫危害后马铃薯冠层光谱数据分析  49-50
    5.1.2 基于 QuickBird 影像对受害马铃薯的监测  50
    5.1.3 利用 MODIS 影像对马铃薯甲虫适宜生境的分析  50-51
  5.2 遥感在病虫测报中的应用展望  51-52
参考文献  52-57
致谢  57-58
作者简历  58

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中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 病虫害及其防治 > 农作物病虫害及其防治 > 薯类作物病虫害 > 马铃薯（土豆）病虫害
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