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基于高光谱遥感的小麦叶片含氮量监测模型研究 被引量:37
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作者 冯伟 姚霞 +2 位作者 朱艳 田永超 曹卫星 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期851-860,共10页
为了在作物氮素管理中实现叶片氮含量的实时无损估测,以不同类型小麦品种在不同施氮水平下连续3年田间试验为基础,研究了小麦叶片氮含量与冠层高光谱参数的定量关系。结果表明,叶片氮含量随着施氮水平的增加而提高,冠层光谱反射率在不... 为了在作物氮素管理中实现叶片氮含量的实时无损估测,以不同类型小麦品种在不同施氮水平下连续3年田间试验为基础,研究了小麦叶片氮含量与冠层高光谱参数的定量关系。结果表明,叶片氮含量随着施氮水平的增加而提高,冠层光谱反射率在不同叶片氮含量水平下存在明显差异。叶片氮含量的敏感波段主要存在于近红外平台和可见光区,其中,红边区域最为显著。红边及面积类参数REPIE、SDr-SDb和FD729与叶片氮含量关系密切,方程拟合决定系数R2分别为0.829、0.806和0.856,估计标准误差SE分别为0.278、0.295和0.271;模拟宽光谱波段组合类参数方程拟合精度较低,标准误差较大,以AVHRR-GVI为变量模拟方程,R2和SE分别为0.786和0.315;多波段组合类参数方程拟合效果较好,以mND705为变量建立方程,其R2和SE分别为0.836和0.275。经不同年际独立数据检验,红边及面积类参数表现最好,以REPIE、SDr-SDb和FD729三个参数为变量,模型预测的RMSE分别为0.418、0.380和0.395,相对误差RE分别为14.4%、15.1%和15.2%;模拟宽光谱波段组合类参数与多波段组合类参数比较,模拟宽光谱波段组合模型预测效果更好,以AVHRR-GVI和mND705为变量建立模型,RMSE分别为0.436和0.408,RE分别为17.3%和16.7%。以上结果表明,红边及面积类参数与叶片氮含量关系密切且表现稳定,利用REPIE、SDr-SDb和FD729三个参数可以对小麦叶片氮含量进行可靠的监测。 展开更多
关键词 小麦 高光谱遥感 叶片氮含量 监测模型
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基于WebGIS的农业空间信息管理及辅助决策系统 被引量:51
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作者 刘小军 朱艳 +2 位作者 姚霞 田永超 曹卫星 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期125-129,共5页
该研究在总结和提炼区域农业信息管理和评价理论与技术研究成果的基础上,运用知识工程和系统建模方法,建立了种植制度评价、农产品生态区划、农作生产潜力分析和精确农作管理的定量化动态知识模型。并运用软构件技术,基于B/S的分布式网... 该研究在总结和提炼区域农业信息管理和评价理论与技术研究成果的基础上,运用知识工程和系统建模方法,建立了种植制度评价、农产品生态区划、农作生产潜力分析和精确农作管理的定量化动态知识模型。并运用软构件技术,基于B/S的分布式网络结构,以W ebG IS为空间信息管理平台,建立了网络化、数字化的农业空间信息管理及辅助决策系统。系统实现了基本地图操作、农业空间信息查询与分析、种植制度评价、农产品生态区划、农作生产潜力分析、精确农作管理、可视化输出以及系统维护等功能。以江苏省为案例区,对系统进行了实例应用,结果表明,系统能有效地管理区域性农业空间信息,并在基于空间信息的农业生产管理决策方面具有较好的适应性和指导性。 展开更多
关键词 WEBGIS 知识模型 空间信息管理 辅助决策 精确农作
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基于高光谱遥感的小麦籽粒产量预测模型研究 被引量:25
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作者 冯伟 朱艳 +3 位作者 田永超 姚霞 郭天财 曹卫星 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1076-1084,共9页
为了确立能够准确预测小麦籽粒产量的敏感光谱参数和定量模型,于2003-2006年连续3个生长季,通过不同小麦品种和不同施氮水平的4个大田试验,在小麦不同生育期采集田间冠层高光谱数据并测定植株氮含量、重量和叶面积指数及成熟期籽粒产量... 为了确立能够准确预测小麦籽粒产量的敏感光谱参数和定量模型,于2003-2006年连续3个生长季,通过不同小麦品种和不同施氮水平的4个大田试验,在小麦不同生育期采集田间冠层高光谱数据并测定植株氮含量、重量和叶面积指数及成熟期籽粒产量,定量分析小麦籽粒产量与冠层高光谱参数的相互关系。结果显示,小麦籽粒产量随施氮水平的提高而增加,不同地力水平间存在显著差异。灌浆前期叶片氮积累量和叶面积氮指数均能够较好地反映成熟期籽粒产量状况,而叶片氮含量和氮积累量及叶面积氮指数在拔节-成熟期的累积值与成熟期籽粒产量的回归拟合效果更好。对叶片氮含量和氮积累量及叶面积氮指数的光谱反演,在不同品种、氮素水平和年度间可以使用统一的光谱参数。根据“特征光谱参数-叶片氮素营养-籽粒产量”这一技术路径,以叶片氮素营养为交接点将模型链接,建立了基于灌浆前期高光谱参数及拔节期-成熟期特征光谱指数累积值的小麦籽粒产量预测模型。经两年独立试验数据检验表明,利用灌浆前期关键特征光谱指数可以有效地评价小麦成熟期籽粒产量状况,拔节-成熟期特征光谱指数的累积值能够稳定预报不同条件下小麦成熟期籽粒产量的变化。因此,利用冠层特征光谱指数可以快速无损地预报小麦成熟期籽粒产量。 展开更多
关键词 小麦 氮素营养 籽粒产量 高光谱遥感 预报模型
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棉花功能叶片色素含量与高光谱参数的相关性研究 被引量:17
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作者 姚霞 吴华兵 +3 位作者 朱艳 田永超 周治国 曹卫星 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期267-272,共6页
叶片色素状况是评价植株光合能力、监测生长状况和预测产量潜力的重要指标,高光谱遥感技术为快速无损监测作物叶片色素提供了有效手段。本研究以4个棉花品种在3个施氮水平下的2年田间试验为基础,通过测定棉花(Gossypium hirsutum)... 叶片色素状况是评价植株光合能力、监测生长状况和预测产量潜力的重要指标,高光谱遥感技术为快速无损监测作物叶片色素提供了有效手段。本研究以4个棉花品种在3个施氮水平下的2年田间试验为基础,通过测定棉花(Gossypium hirsutum)功能叶片的高光谱反射率及对应的色素(叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、类胡萝卜素)含量,定量分析了叶片高光谱参数与色素含量之间的相关关系。结果表明,与棉花功能叶片各色素指标相关性比较好的高光谱波段主要分布在500~700nm;由敏感波段构建的光谱指数与各色素指标的相关性均在0.50以上;且红边最小值(Lo)可以作为共同的高光谱指数来估测不同棉花品种不同氮素水平下功能叶片的叶绿素总量(组合品种的R^2为0.67)。因此,通过高光谱参数来估算棉花功能叶片色素含量是可行的。 展开更多
关键词 棉花 功能叶片 色素含量 高光谱 光谱指数
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小麦籽粒蛋白质含量高光谱预测模型研究 被引量:18
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作者 冯伟 姚霞 +3 位作者 田永超 朱艳 刘小军 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1935-1942,共8页
为定量分析小麦籽粒蛋白质含量、叶片氮素营养指标、冠层高光谱参数的相互关系,确立能够准确预测小麦籽粒蛋白质含量的敏感光谱参数和定量模型,2003—2006年在连续3个生长季不同小麦品种和不同施氮水平的4个大田试验条件下,于小麦不同... 为定量分析小麦籽粒蛋白质含量、叶片氮素营养指标、冠层高光谱参数的相互关系,确立能够准确预测小麦籽粒蛋白质含量的敏感光谱参数和定量模型,2003—2006年在连续3个生长季不同小麦品种和不同施氮水平的4个大田试验条件下,于小麦不同生育期采集田间冠层高光谱数据并测定植株氮素含量和籽粒蛋白质含量。试验1以低蛋白质含量的宁麦9号和高蛋白质含量的豫麦34为材料,试验2以低、中、高蛋白质含量的宁麦9号、扬麦12和豫麦34为材料,试验3以低蛋白质含量的宁麦9号、中蛋白质含量的扬麦10号和淮麦20以及高蛋白质含量的徐州26为材料,试验4以低蛋白质含量的宁麦9号和中蛋白质含量的扬麦10号为材料。结果显示,不同品种小麦的籽粒蛋白质含量随施氮水平的提高而增加,可以通过开花期叶片氮含量和氮积累量进行可靠的估测。而不同试验条件下的叶片氮含量和氮积累量可以基于统一的光谱参数进行定量反演,其中基于REPle和mND705的叶片氮含量监测模型及基于SDr/SDb和FD742的叶片氮积累量监测模型,具有可靠的预测性和适用性。根据特征光谱参数—叶片氮素营养—籽粒蛋白质含量这一技术路径,以叶片氮素营养为交接点将两部分模型链接,建立了基于开花期高光谱参数的小麦籽粒蛋白质含量预测模型,经独立资料检验表明,以参数mND705、REPle、SDr/SDb和FD742为变量,建立成熟期籽粒蛋白质含量预报模型均给出较好的检验结果。因此,利用开花期关键特征光谱指数可以直接评价小麦成熟期籽粒蛋白质含量状况,其中基于mND705参数的预测模型更为准确可靠。 展开更多
关键词 小麦 氮素营养 籽粒蛋白质含量 高光谱遥感 预测模型
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江苏省不同类型蔬菜价格波动的时空特征分析 被引量:15
6
作者 姚霞 张卫建 +2 位作者 朱艳 曹卫星 卞新民 《江苏农业科学》 CSCD 北大核心 2006年第5期190-193,共4页
以江苏无锡、扬州、徐州的蔬菜(番茄、韭菜、青椒、蒜薹、芹菜、马铃薯)为研究对象,探讨苏南、苏中、苏北蔬菜价格波动的时空特征。结果表明,时间上,苏南、苏中、苏北3个地区的蔬菜价格均具有周期性循环波动趋势;同种蔬菜价格波动的趋... 以江苏无锡、扬州、徐州的蔬菜(番茄、韭菜、青椒、蒜薹、芹菜、马铃薯)为研究对象,探讨苏南、苏中、苏北蔬菜价格波动的时空特征。结果表明,时间上,苏南、苏中、苏北3个地区的蔬菜价格均具有周期性循环波动趋势;同种蔬菜价格波动的趋势相同,具有趋同性、联动性、灵敏性。空间上,苏南、苏中、苏北地区的蔬菜价格波动具有区域差异性,所选蔬菜的平均价格均为苏南>苏中>苏北,且苏南蔬菜价格水平显著高于苏北,苏南和苏中的价格差异不显著;3个地区的蔬菜价格波动强度为苏南(平均波动系数为0.67)>苏中(平均波动系数为0.63)>苏北(平均波动系数为0.48)。品种间,耐储存的蔬菜(如马铃薯)价格波动强度较小(平均波动系数为0.21),不耐储存的蔬菜(如蒜薹和青椒)价格波动强度较大(平均波动系数分别为1.03和0.81)。 展开更多
关键词 江苏 蔬菜 价格 波动
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江苏省不同类型土壤基础供氮能力对水稻产量的影响 被引量:14
7
作者 徐茂 吴昊 +5 位作者 王绍华 李刚华 杨文祥 王强盛 丁艳锋 沈其荣 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期1-5,共5页
以近年来江苏省广泛种植的19个不同基因型水稻品种为材料,在11个县市区196个田块进行试验,研究江苏省不同类型土壤基础供氮能力对水稻产量的影响。结果表明,土壤基础产量与其所能达到的最佳实际产量呈显著正相关。不同类型土壤基础产量... 以近年来江苏省广泛种植的19个不同基因型水稻品种为材料,在11个县市区196个田块进行试验,研究江苏省不同类型土壤基础供氮能力对水稻产量的影响。结果表明,土壤基础产量与其所能达到的最佳实际产量呈显著正相关。不同类型土壤基础产量由大到小依次为黏土、壤土、砂土。不同土壤基础产量及其土壤基础供氮量(全生育期植株总吸氮量)变异范围都很大,但不同土壤基础产量和土壤基础供氮量呈极显著正相关。获得相同基础产量时不同类型土壤基础供氮量由大到小依次为黏土、壤土、砂土。100 kg基础产量需氮量呈粳稻大于籼稻的趋势。不同基因型水稻100 kg基础产量需氮量由大到小均依次为黏土、壤土、砂土。江苏省196个田块土壤碱解氮含量与基础供氮量呈现出线性正相关的趋势(R2<0.400 0),但相关性较差。 展开更多
关键词 水稻产量 土壤类型 基础供氮量 江苏省
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美国农业信息化的特点与启示 被引量:12
8
作者 傅兵 曹卫星 《江苏农业科学》 CSCD 北大核心 2006年第6期7-10,共4页
关键词 美国 农业 信息化
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江苏农业商务网创新服务的实践与探索
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作者 傅兵 曹卫星 朱艳 《江苏农业科学》 CSCD 北大核心 2008年第2期19-20,88,共3页
江苏农业商务网在建设过程中围绕信息内容建设,不断创新技术应用和组织形式;重点建设了产品供求信息发布、企业信息展示、电子商务支付三大功能体系,为信息内容发布搭建了有效平台;应用软件技术,以"一站上传,多站发布"方式,与... 江苏农业商务网在建设过程中围绕信息内容建设,不断创新技术应用和组织形式;重点建设了产品供求信息发布、企业信息展示、电子商务支付三大功能体系,为信息内容发布搭建了有效平台;应用软件技术,以"一站上传,多站发布"方式,与近50个地方特色农业网站建立了网站联盟,丰富了农产品市场信息来源;利用二级网站技术,免费为乡镇提供建站服务,整合农村乡镇信息资源;与电信企业联合开展为农手机短信服务,引入市场机制强化信息内容质量。 展开更多
关键词 农业 商务网站 服务 创新
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超高产单季粳稻抽穗期群体构成研究 被引量:3
10
作者 赵成国 徐海港 +2 位作者 李刚华 丁艳锋 王绍华 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期23-28,共6页
调查了武进农业科学研究所超高产攻关试验田单季粳稻泰粳394和武运粳23的群体状况,分析了产量大于12.0 t.hm-2、10.5~12.0 t.hm-2和小于10.5 t.hm-2这3种群体抽穗期的个体构成。结果表明:产量大于12.0 t.hm-2的超高产群体抽穗期茎蘖数... 调查了武进农业科学研究所超高产攻关试验田单季粳稻泰粳394和武运粳23的群体状况,分析了产量大于12.0 t.hm-2、10.5~12.0 t.hm-2和小于10.5 t.hm-2这3种群体抽穗期的个体构成。结果表明:产量大于12.0 t.hm-2的超高产群体抽穗期茎蘖数、颖花数、干重和叶面积等数量指标的构成中,大分蘖(分蘖干重/主茎干重大于0.8)所占的比例大于30%,小分蘖(分蘖干重/主茎干重小于0.6)所占的比例小于11%。因此,群体合理的茎蘖组成是形成超高产的基础。 展开更多
关键词 水稻 超高产 抽穗期 群体构成 茎蘖组成
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水稻上部叶片叶绿素含量的高光谱估算模型 被引量:64
11
作者 杨杰 田永超 +3 位作者 姚霞 曹卫星 张玉森 朱艳 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期6561-6571,共11页
叶片叶绿素(Chl)状况是评价植株光合效率和营养胁迫的重要指标,实时无损监测Chl状况对作物生长诊断及氮素管理具有重要意义。以不同生态点、不同年份、不同施氮水平、不同类型水稻品种的4个田间试验为基础,于主要生育期同步测定了水稻... 叶片叶绿素(Chl)状况是评价植株光合效率和营养胁迫的重要指标,实时无损监测Chl状况对作物生长诊断及氮素管理具有重要意义。以不同生态点、不同年份、不同施氮水平、不同类型水稻品种的4个田间试验为基础,于主要生育期同步测定了水稻主茎顶部4张叶片的高光谱反射率及Chl含量,并计算了350~2500nm范围内任意两波段组合而成的比值(SR[λ1,λ2])和归一化(ND[λ1,λ2])光谱指数以及已报道的对Chl敏感的光谱指数,进一步系统分析了叶片Chl含量与上述光谱指数之间的定量关系。结果表明,红边波段的比值和归一化光谱指数可以较好地预测水稻上部4叶的Chl含量(R2>0.9),但对于不同Chl指标其最佳组合波段有所差异。估算叶绿素a(Chla)、叶绿素总量(Chla+b)和叶绿素b(Chlb)的最佳比值光谱指数分别为SR(724,709)、SR(728,709)和SR(749,745),方程拟合决定系数R2分别是0.947、0.946、0.905;最佳归一化光谱指数分别为ND(780,709)、ND(780,712)和ND(749,745),R2分别是0.944、0.943、0.905。引入445nm波段反射率对上述光谱指数进行修正,可以降低叶片表面反射差异的影响,提高模型的应用范围。利用不同年份独立的试验资料对所建模型进行了检验,结果表明,修正型比值光谱指数mSR(724,709)、mSR(728,709)和mSR(749,745),以及修正型归一化光谱指数mND(780,709)、mND(780,712)和mND(749,745)预测Chla、Chla+b和Chlb的效果更好,其测试的RMSE分别为0.169、0.192、0.052、0.159、0.176、0.052,RE分别为8.18%、7.74%、13.01%、8.26%、7.59%、12.96%,均较修正前降低,说明修正后的光谱指数普适性更好。 展开更多
关键词 水稻 叶位 叶绿素含量 高光谱遥感 光谱指数
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监测小麦叶片氮积累量的新高光谱特征波段及比值植被指数 被引量:29
12
作者 姚霞 朱艳 +2 位作者 冯伟 田永超 曹卫星 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2191-2195,共5页
实时、快速、无损监测作物氮素状况对于精确氮肥管理具有重要意义。传统的氮素估测方法在时间或空间上难以满足要求,新兴的高光谱遥感技术为作物氮素监测提供了有效手段和技术途径。本研究的目的是基于三个田间试验的系统观测资料,探索... 实时、快速、无损监测作物氮素状况对于精确氮肥管理具有重要意义。传统的氮素估测方法在时间或空间上难以满足要求,新兴的高光谱遥感技术为作物氮素监测提供了有效手段和技术途径。本研究的目的是基于三个田间试验的系统观测资料,探索可用于小麦叶片氮素监测的新的高光谱敏感波段及比值指数。利用减量精细采样法,系统构建了350~2500nm范围内所有两两波段形成的比值光谱指数RSI(ratio spectral index),综合分析了小麦叶片氮积累量LNA(leaf nitrogen accumulation)(gN·m-2)与RSI的定量关系,发现了监测叶片氮积累量的新高光谱特征波段(990,720)和光谱指数RSI(990,720),建立了相应的监测模型y=5.095x-6.040,模型的决定系数(R2)为0.814。利用独立试验资料检验模型,决定系数(R2)为0.847,相对根均方差(RRMSE)为24.70%,表明模型预测值与观察值之间的符合度较高。因此,利用高光谱比值指数RSI(990,720)来估算小麦叶片氮积累量是精确可行的。该结果为便携式小麦氮素监测仪的研制开发及遥感信息的快速提取提供了适用可行的波段选择与技术依据。 展开更多
关键词 小麦 叶片 氮积累量 最佳波段 比值植被指数 监测模型
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利用叶片高光谱指数预测水稻群体叶层全氮含量 被引量:32
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作者 田永超 杨杰 +2 位作者 姚霞 曹卫星 朱艳 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1529-1537,共9页
通过测定叶片高光谱来快速估测整个水稻叶层全氮含量对于水稻氮素诊断有重要意义。本文通过连续3年不同施氮水平和不同品种类型的4个大田试验,分生育期同步测定了不同叶位叶片的高光谱反射率及叶层全氮含量,并系统分析了叶片水平多种高... 通过测定叶片高光谱来快速估测整个水稻叶层全氮含量对于水稻氮素诊断有重要意义。本文通过连续3年不同施氮水平和不同品种类型的4个大田试验,分生育期同步测定了不同叶位叶片的高光谱反射率及叶层全氮含量,并系统分析了叶片水平多种高光谱指数与水稻叶层全氮含量的定量关系。结果表明,不同叶位叶片的光谱反射率与叶层全氮含量的相关程度不同,顶二叶(L2)表现最好、顶三叶(L3)次之,而L2和L3的平均光谱(L23)有助于进一步提高光谱指数的敏感性,是估测叶层氮含量的适宜叶位组合。绿光560nm和红边705nm波段附近光谱反射率与叶层全氮含量呈极显著负相关关系,两者分别与近红外波段组合而成的光谱比值指数可较好地监测水稻叶层全氮含量,其中绿光、红边窄波段比值指数SR(R780,R580)和SR(R780,R704)表现较好,与叶层全氮含量的决定系数分别为0.887和0.884;独立试验数据检验的RMSE分别为0.216和0.235。将上述2个窄波段比值指数中的近红外、绿光波段和红边波段宽度分别扩展至100、20和10nm,从而构建的宽波段比值指数SR[AR(750-850),AR(568-588)]和SR[AR(750-850),AR(699-709)]与叶层全氮含量相关性仍具有较高水平,线性回归模型的拟合精度(R2)为0.886和0.883,检验RMSE值分别为0.218和0.237。从而在叶片水平,确立了适于叶层全氮含量估测的基于绿光、红边与近红外波段的比值组合和波段适宜宽度。 展开更多
关键词 水稻 叶片 高光谱比值指数 叶层全氮含量 波段宽度 估算模型
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棉花主茎叶SPAD值与氮素营养诊断研究 被引量:85
14
作者 屈卫群 王绍华 +2 位作者 陈兵林 王友华 周治国 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1010-1017,共8页
选用美棉33B和泗棉3号两个叶色深浅差异明显的品种,设置氮素水平(0、120、240、360和480 kg hm-2纯氮)试验,研究棉花主茎叶SPAD值的叶位分布,对棉花进行氮素营养诊断。结果表明,棉花主茎顶部4张定型叶片的SPAD值对施氮水平反应的敏感程... 选用美棉33B和泗棉3号两个叶色深浅差异明显的品种,设置氮素水平(0、120、240、360和480 kg hm-2纯氮)试验,研究棉花主茎叶SPAD值的叶位分布,对棉花进行氮素营养诊断。结果表明,棉花主茎顶部4张定型叶片的SPAD值对施氮水平反应的敏感程度存在显著差异,随施氮量增加,棉花主茎顶1、2、3、4定型叶SPAD值的大小位次发生明显变化,其中以顶1定型叶对施氮量增加的响应最为敏感,顶4定型叶最为迟钝。利用顶1定型叶与顶4定型叶SPAD值的相对差值,可较精确地诊断棉花的氮素营养水平,并能克服品种和生育时期不同的影响,是一种具有普适性的棉花氮素营养诊断指标。 展开更多
关键词 棉花 主茎叶 SPAD值 叶片分布 叶位差异指数 氮素营养诊断
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基于OpenGL的小麦形态可视化技术 被引量:44
15
作者 伍艳莲 曹卫星 +2 位作者 汤亮 朱艳 刘慧 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期121-126,共6页
形态可视化技术是虚拟植物研究的关键技术之一。本研究以小麦作物为对象,在提出小麦形态可视化技术框架的基础上,首先研究了小麦不同器官的三维几何建模技术,构建了基于器官形态特征参数的几何模型,包括叶、茎秆和麦穗几何模型。用NURB... 形态可视化技术是虚拟植物研究的关键技术之一。本研究以小麦作物为对象,在提出小麦形态可视化技术框架的基础上,首先研究了小麦不同器官的三维几何建模技术,构建了基于器官形态特征参数的几何模型,包括叶、茎秆和麦穗几何模型。用NURBS曲面来模拟叶片和叶鞘;用圆柱体模拟茎秆的节间;并采用组合单器官的方式来构建麦穗模型:用圆柱体模拟穗轴,用椭球体和圆柱体分别模拟小穗的谷粒及小穗枝梗。然后,基于OpenGL图形平台,绘制了小麦器官的三维形态,并提出了颜色渲染、纹理映射、光照处理等真实感图形显示技术;最后,通过耦合小麦植株的拓扑结构模型以及小麦个体之间的相互关系,实现了小麦从器官-个体-群体三个层次的形态可视化,从而为构建可视化小麦生长系统奠定了技术基础。 展开更多
关键词 小麦 可视化 几何建模 渲染 OPENGL
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结实期不同时段高温对稻米品质的影响 被引量:82
16
作者 张国发 王绍华 +3 位作者 尤娟 王强盛 丁艳锋 吉志军 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期283-287,共5页
选用扬稻6号(籼稻)和武育粳3号(粳稻)2个品种,利用人工气候室进行灌浆结实期阶段控温试验,探讨结实期高温对稻米品质指标和淀粉RVA的影响,以及温度影响的时段效应。结果表明,结实期温度对稻米品质影响明显,且不同品种、不同品质指标对... 选用扬稻6号(籼稻)和武育粳3号(粳稻)2个品种,利用人工气候室进行灌浆结实期阶段控温试验,探讨结实期高温对稻米品质指标和淀粉RVA的影响,以及温度影响的时段效应。结果表明,结实期温度对稻米品质影响明显,且不同品种、不同品质指标对温度的反应存在差异。结实期高温,使2品种长宽比变小,垩白粒率、垩白度变大,糙米率、精米率和整精米率显著降低,蛋白质含量升高,淀粉RVA谱特征值糊化开始温度、冷胶黏度、回复值和消减值升高,最高黏度、热浆黏度和崩解值下降;结实期温度对AC的影响因品种而异,高温使扬稻6号AC升高,武育粳3号AC降低。全结实期高温对稻米品质的影响最大,结实前期高温次之,结实后期高温的影响较小。从抽穗到开花后20 d是温度影响稻米品质的关键时期,对稻米品质的形成具有决定性作用,而结实后期(开花20 d后)环境温度对稻米品质的影响较弱。 展开更多
关键词 水稻 稻米品质 高温 淀粉黏滞性谱
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棉花冠层高光谱指数与叶片氮积累量的定量关系 被引量:17
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作者 吴华兵 朱艳 +4 位作者 田永超 姚霞 刘晓军 周治国 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期518-522,共5页
利用冠层高光谱反射率及演变的多种高光谱植被指数(VI),分析了不同施氮水平下不同棉花品种叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系,建立了棉花叶片氮积累量的敏感光谱参数及预测方程。结果显示,棉花叶片氮积累量和冠层高光谱反射率均随... 利用冠层高光谱反射率及演变的多种高光谱植被指数(VI),分析了不同施氮水平下不同棉花品种叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系,建立了棉花叶片氮积累量的敏感光谱参数及预测方程。结果显示,棉花叶片氮积累量和冠层高光谱反射率均随不同施氮水平显著变化;棉花叶片氮积累量的敏感光谱波段为600-700 nm的红谷波段和750-900 nm的近红外波段,叶片氮积累量与光谱指数NVD672有密切的定量关系,且不同品种可以用统一的方程来描述,从而为棉花氮素营养的监测诊断与精确施肥提供了技术支持。 展开更多
关键词 棉花 叶片 氮积累量 高光谱 冠层反射率 植被指数 定量关系
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基于形态模型的小麦器官和单株虚拟生长系统研究 被引量:33
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作者 陈国庆 朱艳 +1 位作者 刘惠 曹卫星 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期126-130,共5页
为更加直观的展示小麦的整个生长过程,同时为教学科研提供支持,将系统分析方法和数学建模技术应用于小麦植株的形态建成,通过对小麦形态数据的定量分析,并结合前人的研究成果,构建了小麦形态建成模拟模型,包括叶片形态建成子模型(包括... 为更加直观的展示小麦的整个生长过程,同时为教学科研提供支持,将系统分析方法和数学建模技术应用于小麦植株的形态建成,通过对小麦形态数据的定量分析,并结合前人的研究成果,构建了小麦形态建成模拟模型,包括叶片形态建成子模型(包括叶长、叶形、叶面积、叶片空中伸展曲线、茎叶夹角、叶色和叶片衰亡)、茎形态建成子模型(包括茎长和茎粗)、叶鞘形态建成子模型(包括叶鞘长和叶鞘粗)和麦穗形态建成子模型(包括穗长和麦芒)等。并以此为基础,结合已有小麦生长模拟模型WheatGrow,在Microsoft Visual C++平台上利用OpenGL构建了基于形态模型的小麦虚拟生长系统(WVGS),初步实现了小麦生长过程的可视化表达。建立的模型库主要包括形态模型、生长模型、可视化模型以及场景控制模型四部分。所建数据库主要存储气象数据、土壤数据和品种参数。系统运行结果表明该系统能较好地模拟小麦形态特征,能较逼真的实现小麦生长过程的虚拟显示。 展开更多
关键词 小麦 形态模型 虚拟 可视化 系统
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水稻叶色变化动态的模拟模型研究 被引量:23
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作者 常丽英 张文宇 +4 位作者 张玉屏 顾东祥 姚鑫锋 朱艳 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1108-1115,共8页
定量描述叶片颜色变化的动态过程是植物生长数字化和可视化的重要内容。本研究通过对不同水稻品种和不同水氮处理条件下主茎和分蘖不同叶位叶色变化过程的连续观测和定量分析,构建了水稻叶片颜色随生长度日变化的动态模拟模型。水稻叶... 定量描述叶片颜色变化的动态过程是植物生长数字化和可视化的重要内容。本研究通过对不同水稻品种和不同水氮处理条件下主茎和分蘖不同叶位叶色变化过程的连续观测和定量分析,构建了水稻叶片颜色随生长度日变化的动态模拟模型。水稻叶片颜色变化的基本过程可以用3个阶段的SPAD值分别表达,第一阶段为基于幂函数的伸长期,叶色逐渐增强,第二阶段为相对稳定的功能期,叶色基本不变,第三阶段为基于二次曲线的衰老期,叶色逐渐减弱;并基于二次曲线方程分别描述了叶片含氮量和含水量对叶色变化过程的调控效应。在此基础上,进一步建立了叶片SPAD值与叶色组分(RGB)值的关系模型。利用独立的水稻田间试验资料对所建模型进行了测试和检验,显示主茎不同叶位叶色变化3个阶段模拟值的均方根差分别为2.58、3.69和3.82,4个分蘖不同叶位叶色变化模拟值的均方根差分别为4.65、4.39、3.51和4.25;SPAD值与叶色组分间模拟值的均方根差分别为2.98和3.25。表明本模型可较好地模拟不同生长条件下水稻不同茎蘖上不同叶位叶色的动态变化过程,从而为实现水稻生长系统的数字化模拟和可视化显示奠定了基础。 展开更多
关键词 水稻 叶色 变化动态 模拟模型
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水稻叶龄与叶面积指数动态的模拟研究 被引量:17
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作者 叶宏宝 孟亚利 +2 位作者 汤亮 朱艳 曹卫星 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期625-630,共6页
依据不同类型品种的播期试验和氮肥试验结果,建立了水稻叶龄与叶面积指数(LAI)的模拟模型。叶龄模型采用幂函数描述叶片出生与播后累积热时间(TTS)的关系,TTS的计算定量了温度与出叶速率之间的非线性关系。叶面积指数模拟包括两个阶段:... 依据不同类型品种的播期试验和氮肥试验结果,建立了水稻叶龄与叶面积指数(LAI)的模拟模型。叶龄模型采用幂函数描述叶片出生与播后累积热时间(TTS)的关系,TTS的计算定量了温度与出叶速率之间的非线性关系。叶面积指数模拟包括两个阶段:在指数生长阶段,LAI随播后累积生长度日(GDD)呈指数式增长,同时受到氮素营养水平调节;当LAI≥1.6时进入非指数生长阶段,采用比叶面积法模拟,LAI是比叶面积与绿叶干物质量的乘积。绿叶干物质量是绿叶分配指数与地上部干物质量的乘积,比叶面积(SLA)为GDD的函数,同时考虑植株氮素营养因子对SLA的影响。利用生态条件和栽培条件差异较大的试验资料对模型进行了验证。结果表明,模型能较好地模拟不同条件下叶片的出生动态和LAI变化动态,表现出较强的适用性,具有参数少、易确定、简便实用的特点。 展开更多
关键词 水稻 叶龄 叶面积指数 比叶面积 模拟模型
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