利用遙感技術(shù)，對(duì)新疆加工番茄種植中常見的早疫病、細(xì)菌性斑點(diǎn)病和白粉病展開光譜分析，首先通過測(cè)定加工番茄三種病害葉片、冠層高光譜遙感數(shù)據(jù)，結(jié)合HJ-1A、B衛(wèi)星CCD影像遙感數(shù)據(jù)，得出了光譜反射率與病害嚴(yán)重度的關(guān)系；同時(shí)，分析了葉片水平上三種病害色素含量的光譜響應(yīng)特征，利用色素指數(shù)估測(cè)了三種病害的色素含量；最后，采用格拉姆-施密特正交變換方法、偏最小二乘法、支持向量機(jī)、遺傳算法等，分別在葉片、冠層、田間三個(gè)水平上，對(duì)病害嚴(yán)重度進(jìn)行了識(shí)別與預(yù)警。對(duì)于及時(shí)預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)加工番茄病害發(fā)生、發(fā)展和擴(kuò)散規(guī)律，具有積極的意義。
第1章 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 研究綜述
1.2.1 植被病害不同遙感監(jiān)測(cè)方法研究進(jìn)展
1.2.2 植被病害不同水平遙感監(jiān)測(cè)研究進(jìn)展
1.2.3 加工番茄病害遙感監(jiān)測(cè)研究進(jìn)展
1.2.4 研究評(píng)述
1.3 研究目的、研究?jī)?nèi)容和課題來源
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究?jī)?nèi)容
1.3.3 課題來源
1.4 研究思路與技術(shù)路線
第2章 資料與數(shù)據(jù)
2.1 加工番茄主要病害與試驗(yàn)品種
2.1.1 主要病害
2.1.2 試驗(yàn)品種
2.2 研究區(qū)與數(shù)據(jù)獲取
2.2.1 研究區(qū)
2.2.2 小區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.2.3 野外大田試驗(yàn)
2.2.4 數(shù)據(jù)獲取
2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.3.1 光譜測(cè)量
2.3.2 色素含量測(cè)定
2.3.3 葉片病害等級(jí)分級(jí)
2.3.4 冠層病情指數(shù)測(cè)算
2.3.5 遙感病害測(cè)算
第3章 加工番茄病害葉片光譜分析、識(shí)別與色素含量估測(cè)
3.1 加工番茄病害葉片高光譜特征分析
3.1.1 植被葉片光譜特征
3.1.2 加工番茄健康葉片高光譜特征
3.1.3 加工番茄病害葉片高光譜特征
3.2 加工番茄病害葉片光譜特征參數(shù)
3.2.1 加工番茄病害葉片“三邊”參數(shù)
3.2.2 加工番茄病害葉片“綠峰”和“紅谷”參數(shù)
3.2.3 加工番茄病害葉片光譜面積參數(shù)
3.3 加工番茄病害葉片識(shí)別
3.3.1 加工番茄單葉病害高光譜識(shí)別模型
3.3.2 加工番茄單葉早疫病高光譜識(shí)別
3.3.3 加工番茄單葉細(xì)菌性斑點(diǎn)病高光譜識(shí)別
3.3.4 加工番茄單葉白粉病高光譜識(shí)別
3.4 加工番茄病害葉片色素含量估測(cè)
3.4.1 加工番茄單葉病害色素含量估測(cè)算法
3.4.2 加工番茄單葉早疫病色素含量高光譜估測(cè)
3.4.3 加工番茄單葉細(xì)菌性斑點(diǎn)病色素含量高光譜估測(cè)
3.4.4 加工番茄單葉白粉病色素含量高光譜估測(cè)
3.5 本章小結(jié)
第4章 加工番茄病害冠層光譜分析與估測(cè)
4.1 加工番茄病害冠層高光譜特征分析
4.1.1 加工番茄病害冠層高光譜特征
4.1.2 加工番茄病害冠層不同發(fā)育期高光譜特征
4.2 加工番茄病害冠層光譜特征參數(shù)
4.2.1 加工番茄病害冠層“三邊”參數(shù)
4.2.2 加工番茄病害冠層“綠峰”和“紅谷”參數(shù)
4.2.3 加工番茄病害冠層光譜面積參數(shù)
4.3 加工番茄冠層病害估測(cè)
4. 3.1 加工番茄冠層病害高光譜估測(cè)算法
4.3.2 加工番茄冠層早疫病高光譜估測(cè)
4.3.3 加工番茄冠層細(xì)菌性斑點(diǎn)病高光譜估測(cè)
4.3.4 加工番茄冠層白粉病高光譜估測(cè)
4.4 本章小結(jié)
第5章 加工番茄病害衛(wèi)星遙感影像光譜分析與識(shí)別
5.1 HJ衛(wèi)星CCD影像遙感數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理
5.1.1 HJ衛(wèi)星CCD影像遙感數(shù)據(jù)獲取
5.1.2 HJ衛(wèi)星CCD影像預(yù)處理
5.2 HJ衛(wèi)星CCD影像遙感數(shù)據(jù)光譜分析
5.3 基于HJ衛(wèi)星CCD影像遙感數(shù)據(jù)的加工番茄病害識(shí)別
5.3.1 加工番茄病害防治區(qū)的確定
5.3.2 加工番茄病害防治區(qū)CCD影像植被指數(shù)分析
5.3.3 基于GA-SVM的加工番茄病害防治區(qū)CCD影像識(shí)別
5.4 基于GA-SVM的加工番茄病害防治區(qū)CCD影像識(shí)別結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
加工番茄是番茄的一種，果皮比普通番茄厚，耐貯藏運(yùn)輸。主要特點(diǎn)是不搭架不整枝栽培，矮化自封頂，一般植株高度在30～90cm，分枝數(shù)多，匍匐、直立或半直立生長(zhǎng)，花期較集中，果實(shí)多呈橢圓形，比普通番茄略小，一般30～120g，在我國(guó)種植區(qū)主要集中在新疆天山北坡，主要用途是生產(chǎn)番茄醬，另有番茄干、番茄粉、番茄紅素等產(chǎn)品。
新疆加工番茄種植已有20多年的歷史，基于特殊的氣候條件和地理資源優(yōu)勢(shì)，新疆加工番茄的番茄紅素、可溶性固形物含量高，黏度好，是生產(chǎn)加工番茄制品的上等原料。20世紀(jì)90年代，在中糧屯河股份有限公司、新疆中基實(shí)業(yè)股份有限公司等番茄醬加工龍頭企業(yè)帶動(dòng)下，新疆加工番茄產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程得到迅猛發(fā)展。新疆加工番茄種植面積、產(chǎn)量逐年增加，番茄醬出口創(chuàng)匯能力逐漸增強(qiáng)，以加工番茄種植加工為主的“紅色產(chǎn)業(yè)”，正成為繼棉花產(chǎn)業(yè)（白色產(chǎn)業(yè)）之后新疆農(nóng)業(yè)的另一支柱產(chǎn)業(yè)，對(duì)新疆農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與農(nóng)民增收貢獻(xiàn)巨大。抓住時(shí)機(jī)，繼續(xù)做大做強(qiáng)新疆加工番茄產(chǎn)業(yè)，將是新疆“十二五”期間農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化的戰(zhàn)略重點(diǎn)。
新疆加工番茄產(chǎn)業(yè)化迅速發(fā)展的同時(shí)，也面臨諸多的問題。其關(guān)鍵問題之一，就是由于多年連種以及種植規(guī)模不斷擴(kuò)大，加工番茄病害日益嚴(yán)重，對(duì)新疆加工番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)造成很大影響。而加工番茄種植戶為了防治番茄病害，在種植過程中施用大量化學(xué)農(nóng)藥，進(jìn)一步導(dǎo)致加工番茄原料中農(nóng)藥殘留、重金屬、放射性物質(zhì)超標(biāo)，原料問題造成番茄醬質(zhì)量下降，嚴(yán)重影響了加工番茄產(chǎn)品的出口和貿(mào)易。因此，在大規(guī)模種植面積下，如何及早、準(zhǔn)確的對(duì)加工番茄病害進(jìn)行預(yù)警，并采取相應(yīng)的控制措施，是確保加工番茄質(zhì)量和產(chǎn)量，促進(jìn)新疆加工番茄產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的基本保障。
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