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[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
刘影 姚艳敏 司海青
【目的】探讨高光谱遥感土壤含水量对土壤二向性反射分布函数(bidirectional reflectance distribution function,BRDF)的影响,可为改进土壤含水量高光谱遥感反演机理模型,提高反演精度奠定重要基础。【方法】该研究在室内条件下对含水量为5%~45%(按5%递增)的土样进行多角度光谱测定,分析光源天顶角、观测天顶角、观测方位角及含水量不同对土壤二向性反射特征的影响。【结果与结论】由于土壤表面颗粒之间的相互遮蔽,土壤BRDF随光源天顶角的增加而增大,随观测天顶角的减小而降低,且土壤BRDF随观测天顶角的变化与波长有关。后向散射方向的土壤BRDF最高,前向散射方向的土壤BRDF最小。在400~1 400nm波段范围内,当土壤含水量小于田间持水量时,土壤BRDF值随含水量的增加而降低;大于田间持水量时,土壤BRDF值随含水量的增加而增加。但在波长1 400~2 400nm范围内,不同的观测位置下,土壤含水量不同引起土壤BRDF的变化没有明显规律。
关键词：
高光谱 BRDF 多角度 土壤含水量
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
刘影 姚艳敏 司海青
【目的】探讨高光谱遥感土壤含水量对土壤二向性反射分布函数(bidirectional reflectance distribution function,BRDF)的影响,可为改进土壤含水量高光谱遥感反演机理模型,提高反演精度奠定重要基础。【方法】该研究在室内条件下对含水量为5%45%(按5%递增)的土样进行多角度光谱测定,分析光源天顶角、观测天顶角、观测方位角及含水量不同对土壤二向性反射特征的影响。【结果与结论】由于土壤表面颗粒之间的相互遮蔽,土壤BRDF随光源天顶角的增加而增大,随观测天顶角的减小而降
关键词：
高光谱 BRDF 多角度 土壤含水量
[期刊] 中国农业科学
[作者]
卢艳丽 白由路 王磊 杨俐苹
【目的】土壤含水量是土壤属性的关键参数。摸清不同机械组成条件下土壤水分的光谱变化并实现土壤含水量的定量预测,为农田水分的快速监测及土壤其他属性的定量获取提供依据。【方法】通过人为控制获得不同粒级和不同含水量的土壤样品,确定室内土壤光谱测定的几何条件,采集不同土样的光谱特征并进行比较,按粒径等级利用最小二乘法(PLSR)建立农田土壤含水量的光谱定量预测模型。【结果】土壤光谱反射率总体趋势是随含水量增加而降低,其差异随着波长的增加和含水量的降低而增加,在1 400 nm和1 900 nm的水分敏感波段随含水量增加光谱吸收深度也增加。但当含水量大于40%时,通过孔径为0.15 mm筛子的土壤样品(处理D-1),在350—1 240 nm光谱反射率随含水量增加而升高,而1 240 nm以后随含水量增加而降低。相对于将所有样本数据混合建立模型,分粒级建立的模型在细颗粒土壤中预测效果得到了明显改善,并且样品越细模型在预测效果和稳定性也越好:最优模型均方根误差RMSE=4.13%,决定系数R2=0.90。同时,数据归一化处理后所建立的模型在一定程度上降低了噪声的影响,从而在预测效果和稳定性上也有所改善。【结论】土壤光谱随含水量的变化而变化,但并不都表现随含水量增加光谱反射率降低的特点,当含水量大于40%时,细颗粒土壤样本表现为在350—1 240 nm波段光谱反射率随含水量增加而升高;土壤含水量预测模型的精度和稳定性随着土壤粒径变小、样本量增大以及光谱数据归一化预处理而得到改善。
关键词：
光谱 土壤含水量 粒径 模型
[期刊] 林业科学研究
[作者]
潘庆梅 张劲松 张俊佩 孟平 汪贵斌 杨洪国 王鑫梅 原文文 周宇
[目的]探究不同品种核桃(Juglans regia L.)叶片含水量与叶片高光谱反射特征的相关性,分析品种间差异,为核桃叶片水分的准确诊断提供参考。[方法]本研究以5个不同品种的核桃叶片为研究对象,测定了脱水过程中叶片水分含量及其同步反射光谱响应曲线,分析并对比了不同品种核桃叶片含水量与光谱反射率的相关关系,探讨了核桃叶片水分敏感波段的品种间差异。[结果]表明:(1)不同品种核桃叶片的构成物质与叶片结构相似,在叶绿素和水分含量上存在差异;(2)核桃叶片含水量与叶片反射率的相关关系不受水分表征量的影响,在621■703、1 244■2 500 nm范围内各品种核桃叶片含水量与反射率均呈显著相关关系(p
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
郑茹梅 李子忠 龚元石 王一鸣 杨新明 王克栋
为了检验具有我国自主知识产权的基于相位差检测原理的时域反射仪(TDR)测定土壤水分的性能,利用室内土柱试验,获得了该仪器测定土壤含水量的标定曲线,分析了影响因素,并在田间对标定曲线进行了实际验证。结果表明,容重对仪器测定土壤含水量的影响不显著;土壤质地对校正结果有明显影响,供试的砂质土类,壤质黏土类和黏土类分别可以使用一个特定标定公式,R2均大于0.98,估计标准误差均小于0.020cm3/cm3;该仪器用于田间测定含水量的均方根误差小于0.035cm3/cm3。因此,经过室内标定后,将新型时域反射仪用于测定田间土壤含水量是可靠的。
关键词：
土壤含水量 时域反射 相位差
[期刊] 中国农业科学
[作者]
刘小军 田永超 姚霞 曹卫星 朱艳
【目的】建立快速、无损诊断水稻叶片含水量的估测模型,为水稻水分精确管理提供依据。【方法】基于2年不同土壤水分处理和水稻品种的池栽试验,于水稻主要生育时期同步测定顶部4张叶片的光谱反射率和含水量,系统分析350—2 500 nm波段范围内任意两波段组合而成的比值(RSI)、归一化差值(NDSI)及差值(DSI)光谱指数,并分析其与叶片含水量的量化关系。【结果】不同土壤水分处理和叶位间,叶片反射光谱具有显著的时空变化特征,叶片含水量的敏感光谱波段主要位于近红外及短波红外区域;RSI(R1402,R2272)及NDSI(R1402,R2272)光谱指数与叶片含水量呈现良好的线性相关,线性拟合R2均达...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘广霖 郭焱 劳彩莲 徐兴阳 秦春丽
为实时、准确地获取原位土壤含水量信息，利用可见／近红外光谱技术，分别使用全局偏最小二乘（ＰＬＳ）建模、局部ＰＬＳ建模方法，对田间原位土壤含水量进行快速估测。结果表明：全局ＰＬＳ模型中，其建模集的决定系数（Ｒ～２）、交叉验证均方根误差（ＲＭＳＥＣＶ）分别为０．９４３和１．７５０％，检验集的决定系数（Ｒ～２）、预测均方根误差（ＲＭＳＥＰ）分别为０．９５６和１．２６０％。局部ＰＬＳ模型中，分别比较了选取定标子集的２种方法（欧氏距离法和马氏距离法），采用欧氏距离法和马氏距离法选取定标子集进行建模的Ｒ～２值分别为０．９７４和０．９７９，ＲＭＳＥＰ值分别为０．９７６％和０．９４３％。因此，将可见／近红外光．．．
[期刊] 中国农业科学
[作者]
洪永胜 于雷 朱亚星 李思缔 郭力 刘家胜 聂艳 周勇
【目的】快速、准确地监测土壤有机质对于精准农业的发展具有重要意义。可见光-近红外(visible and near-infrared,Vis-NIR)光谱技术在土壤属性估算、数字化土壤制图等方面应用较为广泛,然而,在田间进行光谱测量,易受土壤含水量(soil moisture,SM)、温度、土壤表面状况等因素的影响,导致光谱信息中包含大量干扰信息,其中,SM变化是影响光谱观测结果最为显著的因素之一。此研究的目的是探讨OSC算法消除其影响,提升Vis-NIR光谱定量估算土壤有机质(soil organic
[期刊] 中国农业科学
[作者]
李生平 武雪萍 高丽丽 龙怀玉 李景 王碧胜 党建友 裴雪霞
【目的】采用新型负压灌溉系统,研究不同系统供水负压控制下的土壤含水量对黄瓜叶片碳同化和蒸腾耗水协同作用的影响,旨在分析与确定黄瓜适宜土壤含水量范围,为黄瓜的节水生理研究提供参考依据。【方法】通过遮雨网室盆栽试验,设4个系统供水负压水平(W1:0,W2:-5 k Pa,W3:-10 k Pa,W4:-15 k Pa),研究不同土壤含水量对黄瓜光合特征、产量和水分利用效率的影响。【结果】同一系统供水负压下,黄瓜整个生育期土壤含水量基本保持稳定,W1、W2、W3和W4处理下控制的土壤相对含水量(RSWC)分别为
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
马玲 马倩 王静 张祎洋 马燕 马思艳 吴龙国
[目的] 为快速检测叶片含水量，探索及时监测番茄植株生长状况的在线监测模型。[方法] 本试验利用高光谱成像技术，提取出195个叶片样本的平均光谱反射率。通过异常值剔除、样本集划分、5种预处理方法对原始光谱进行预处理和优化，采用连续投影算法（Successive Projections Algorithm， SPA）、无信息变量消除变换法（Uninformation variable elimination， UVE）、迭代保留信息变量法（Iterative retained InformationVariable， IRIV）和遗传偏最小二乘算法（Genetic partial-least-squares algorithm， GAPLS）提取特征波长，并建立偏最小二乘回归（Partial-least-squares regression，PLSR）模型。基于优选的特征波长建立PLSR、多元线性回归（Multiple linear regression ， MLR）以及主成分回归（Principal component regression ， PCR）模型和卷积神经网络模型（convolutional neural network， CNN）。[结果] 结果表明：优选基线校准-正交信号校正法（Baseline-Orthogonal signal correction， Baseline-OSC）对叶片含水量进行预处理；IRIV法提取的特征波长建立的叶片含水量定量预测模型效果最优R_(c)~(2)为0.489，R_(p)~(2)为0.466；基于IRIV-CNN建立的叶片含水量模型效果好（R_(c)~(2)=0.668，RMSEC=0.019；R_(p)~(2)=0.424，RMSEP=0.033）。[结论] 本研究对设施蔬菜产业发展水分利用效率以及番茄作物水分的科学管理具有重要的现实意义和作用，为番茄植株长势在线监测提供技术支撑。
关键词：
番茄叶片 含水量 高光谱 检测
[期刊] 中国农业科学
[作者]
孙乾 顾晓鹤 孙林 王淼 周龙飞 杨贵军 李卫国 束美艳
【目的】寻找快速、无损地诊断冠层含水量的方法,对冬小麦长势监测、旱情评估及变量灌溉提供技术支持。【方法】基于田间变量灌溉试验,分析生育期、灌溉量对冬小麦冠层含水量的影响,解析冠层光谱对不同灌溉处理下冠层含水量的响应规律,以冠层等效水厚度(EWTc)为表征指标,基于连续小波变换(CWT)技术,构建冬小麦冠层等效水厚度光谱诊断模型,利用独立样本验证模型精度。【结果】冬小麦冠层等效水厚度在生育后期均随着灌溉量的增多而增加,并随着生育进程的推进而减少;冬小麦冠层光谱反射率随着生育进程的推进而降低,在近红外和中红外波段冠层光谱反射率均表现为1水>0.5水>0水;与原始冠层光谱反射率相比,经连续小波变换后的小波系数与冠层等效水厚度相关性在第1、2、3、5、6、7分解尺度均有不同程度的提高,提高幅度在8.40%—26.20%;以第6尺度2 400 nm、第2尺度1 596 nm和第7尺度2 397 nm构建的冠层等效水厚度光谱诊断模型稳定性和精度较好,验证样本决定系数R~2为0.5411,RMSE为0.0127 cm。【结论】冬小麦冠层含水量随着灌溉时间与灌溉量发生规律性变化,在水分敏感波段范围内呈现明显的光谱响应特征,连续小波变换技术可以有效提高冠层光谱特征参量与冠层等效水厚度的相关性,实现冬小麦冠层含水量光谱诊断,可以为冬小麦田间变量灌溉决策提供技术支持。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
秦景 贺康宁 朱艳艳
2006年7—9月,采用Licor-6400便携式光合作用测定系统在模拟光照条件下,对库布齐沙漠不同水分处理的3年生柽柳、小叶锦鸡儿、杨柴苗木进行观测。观测指标包括:光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、表观量子效率(AQY)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、羧化效率(CE)等。运用SPSS数据处理软件进行分析,确定这3种灌木光合生理特征与土壤含水量之间的定量关系。结果表明:①3种灌木光合生理特征对土壤含水量变化具有明显的阈值响应。②不同土壤含水量(SWC)下,柽柳、小叶锦鸡儿、杨柴苗木Pn最大值(Pnmax)的增加幅度分别为5.21、6.48...
[期刊] 华北农学报
[作者]
李素美 东先旺 陈建华
利用 防雨设施 研究了不 同土壤 目标含水 量对夏 玉米 光合 性能 及产 量的 影响。 结果 表明，土壤水 分含量 与产量密 切相关， 夏玉米产 量形成 的土 壤水 分 临界 值为 田 间持 水量 的 ４５ ％ 左 右，最佳产量 形成的土 壤水分 临界值为 ８０ ％ ，５０ ％ 左右 是 夏玉 米出 苗 的土 壤 水分 临界 值，７０ ％ 左 右 是最佳出苗率 的土壤 水分临界 值。土 壤干 旱 及过 湿均 使 光合 面积 、光 合势 、干 物质 积累 强 度及 光 合速率下降， 导致大幅 度减产 。夏玉米 不同 生 育阶 段对 水 分的 需 求量 有别 ，有 益于 夏玉 米 光合 性 能的...
关键词：
夏玉米 土壤目标含水量 光合性能 产量
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
慕康国 赵秀琴 曹一平 王敬国
本研究表明，水分适度或充分供水时，种衣剂才能发挥最大的效果；在相对含水量为35％～45％，45％～55％，65％～75％，85％～95％的水分条件下，种衣剂处理在出苗率、生物量等方面均比对照有显著提高，尤其在干旱条件下表现更为明显，这种抗旱能力的提高可能是种衣剂通过提高幼苗体内超氧化物歧化酶（SOD）活性及减少丙二醛（MDA）的累积而实现的。
关键词：
土壤含水量 种衣剂 棉花 抗旱机理
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
刘菊莲 夏丽芝 郑伟成 季国华 叶飞英 胡有金 陶月良
为了明确伯乐树幼苗对土壤含水量的响应,比较研究了不同土壤含水量下伯乐树幼苗的形态学指标及相关光合参数。结果表明,在土壤相对含水量大于40%时,不同处理之间的蒸腾速率无显著差异(P>0.05);40%土壤含水量的条件下,水分利用效率和气孔限制值较高(P<0.05),而此时的表观光合速率、CO2利用效率和蒸腾速率均最低(P<0.05)。随着土壤含水量的降低,伯乐树幼苗叶片的最大光合速率(Pmax)、光补偿点(VLCP)、光饱和点(VLSP)、最大羧化速率(Amax)和羧化效率(RCU)整体上均呈下降趋势,而CO2补偿点(VCCP)和CO2饱和点(VCSP)均呈上升的趋势。100%与40%处理相比,...
关键词：
伯乐树 幼苗 土壤含水量 形态 光合
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