利用遙感技術，對新疆加工番茄種植中常見的早疫病、細菌性斑點病和白粉病展開光譜分析，首先通過測定加工番茄三種病害葉片、冠層高光譜遙感數據，結合HJ-1A、B衛(wèi)星CCD影像遙感數據，得出了光譜反射率與病害嚴重度的關系；同時，分析了葉片水平上三種病害色素含量的光譜響應特征，利用色素指數估測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、遺傳算法等，分別在葉片、冠層、田間三個水平上，對病害嚴重度進行了識別與預警。對于及時預報預測加工番茄病害發(fā)生、發(fā)展和擴散規(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)測方法研究進展
1.2.2 植被病害不同水平遙感監(jiān)測研究進展
1.2.3 加工番茄病害遙感監(jiān)測研究進展
1.2.4 研究評述
1.3 研究目的、研究內容和課題來源
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究內容
1.3.3 課題來源
1.4 研究思路與技術路線
第2章 資料與數據
2.1 加工番茄主要病害與試驗品種
2.1.1 主要病害
2.1.2 試驗品種
2.2 研究區(qū)與數據獲取
2.2.1 研究區(qū)
2.2.2 小區(qū)試驗設計
2.2.3 野外大田試驗
2.2.4 數據獲取
2.3 試驗設計
2.3.1 光譜測量
2.3.2 色素含量測定
2.3.3 葉片病害等級分級
2.3.4 冠層病情指數測算
2.3.5 遙感病害測算
第3章 加工番茄病害葉片光譜分析、識別與色素含量估測
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
3.2.1 加工番茄病害葉片“三邊”參數
3.2.2 加工番茄病害葉片“綠峰”和“紅谷”參數
3.2.3 加工番茄病害葉片光譜面積參數
3.3 加工番茄病害葉片識別
3.3.1 加工番茄單葉病害高光譜識別模型
3.3.2 加工番茄單葉早疫病高光譜識別
3.3.3 加工番茄單葉細菌性斑點病高光譜識別
3.3.4 加工番茄單葉白粉病高光譜識別
3.4 加工番茄病害葉片色素含量估測
3.4.1 加工番茄單葉病害色素含量估測算法
3.4.2 加工番茄單葉早疫病色素含量高光譜估測
3.4.3 加工番茄單葉細菌性斑點病色素含量高光譜估測
3.4.4 加工番茄單葉白粉病色素含量高光譜估測
3.5 本章小結
第4章 加工番茄病害冠層光譜分析與估測
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
4.2.1 加工番茄病害冠層“三邊”參數
4.2.2 加工番茄病害冠層“綠峰”和“紅谷”參數
4.2.3 加工番茄病害冠層光譜面積參數
4.3 加工番茄冠層病害估測
4. 3.1 加工番茄冠層病害高光譜估測算法
4.3.2 加工番茄冠層早疫病高光譜估測
4.3.3 加工番茄冠層細菌性斑點病高光譜估測
4.3.4 加工番茄冠層白粉病高光譜估測
4.4 本章小結
第5章 加工番茄病害衛(wèi)星遙感影像光譜分析與識別
5.1 HJ衛(wèi)星CCD影像遙感數據獲取與預處理
5.1.1 HJ衛(wèi)星CCD影像遙感數據獲取
5.1.2 HJ衛(wèi)星CCD影像預處理
5.2 HJ衛(wèi)星CCD影像遙感數據光譜分析
5.3 基于HJ衛(wèi)星CCD影像遙感數據的加工番茄病害識別
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影像植被指數分析
5.3.3 基于GA-SVM的加工番茄病害防治區(qū)CCD影像識別
5.4 基于GA-SVM的加工番茄病害防治區(qū)CCD影像識別結果
5.5 本章小結
第6章 結論與展望
6.1 研究結論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 研究展望
參考文獻
加工番茄是番茄的一種，果皮比普通番茄厚，耐貯藏運輸。主要特點是不搭架不整枝栽培，矮化自封頂，一般植株高度在30～90cm，分枝數多，匍匐、直立或半直立生長，花期較集中，果實多呈橢圓形，比普通番茄略小，一般30～120g，在我國種植區(qū)主要集中在新疆天山北坡，主要用途是生產番茄醬，另有番茄干、番茄粉、番茄紅素等產品。
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，新疆加工番茄的番茄紅素、可溶性固形物含量高，黏度好，是生產加工番茄制品的上等原料。20世紀90年代，在中糧屯河股份有限公司、新疆中基實業(yè)股份有限公司等番茄醬加工龍頭企業(yè)帶動下，新疆加工番茄產業(yè)化進程得到迅猛發(fā)展。新疆加工番茄種植面積、產量逐年增加，番茄醬出口創(chuàng)匯能力逐漸增強，以加工番茄種植加工為主的“紅色產業(yè)”，正成為繼棉花產業(yè)（白色產業(yè)）之后新疆農業(yè)的另一支柱產業(yè)，對新疆農業(yè)經濟增長與農民增收貢獻巨大。抓住時機，繼續(xù)做大做強新疆加工番茄產業(yè)，將是新疆“十二五”期間農業(yè)經濟結構調整優(yōu)化的戰(zhàn)略重點。
新疆加工番茄產業(yè)化迅速發(fā)展的同時，也面臨諸多的問題。其關鍵問題之一，就是由于多年連種以及種植規(guī)模不斷擴大，加工番茄病害日益嚴重，對新疆加工番茄的產量和品質造成很大影響。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農藥，進一步導致加工番茄原料中農藥殘留、重金屬、放射性物質超標，原料問題造成番茄醬質量下降，嚴重影響了加工番茄產品的出口和貿易。因此，在大規(guī)模種植面積下，如何及早、準確的對加工番茄病害進行預警，并采取相應的控制措施，是確保加工番茄質量和產量，促進新疆加工番茄產業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的基本保障。
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