【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于遥感，具体涉及一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法。
技术介绍
1、甘蔗是我国主要的制糖原料之一，也是轻工业的重要原料，甘蔗生产在农业生产中占有重要地位。随着全球气候变暖，高温和干旱的发生愈发频繁，干旱已成为困扰甘蔗可持续稳定生产发展的重要因子之一。在干旱的胁迫下，甘蔗生长缓慢，叶片干枯，茎秆萎缩，产量和甜度将显著降低。
2、传统的作物干旱胁迫研究需要人工测量多项指标，存在费时费力、破坏性强等多种弊端。当需要对大规模种植田地或山地、丘陵等复杂环境下作物生长状况进行测量时，这种方法难以实现且无法满足现代农业的需求。随着现代技术的快速发展，利用卫星遥感技术获取大范围的作物遥感影像，基于遥感影像来判断作物旱情的方式受到了相关研究人员的青睐。卫星遥感技术以其大范围、连续全天候动态监测的特点，极大的降低了人工调查所带来的成本，同时，卫星遥感技术无接触的特点也避免了在调查采样时对作物造成不可逆的损害。现有研究中，大多集中于小麦、玉米等粮食作物，而针对甘蔗等大宗经济作物的较少。
3、例如，中国专利cn 112183292 b提出了一种基于低空遥感的大田作物干旱表型提取与抗旱性评估方法，针对作物在干旱胁迫下的生理响应，提取了以下具体表型：(1)使用深度卷积神经网络估算卷叶指数lrs，用于指示作物叶片对干旱胁迫的响应程度；(2)基于数字表面模型dsm提取的地上部分体积agv，用于指示作物生物量，以及使用经验线性法建模得到的鲜重fw、干重dw、含水量pwc；(3)用于指示作物叶片相对含水量的综合抗旱评估指标lw
4、因此，现有技术迫切需要一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，通过建立甘蔗抗旱性评价标准，快速筛选出适合未来气候变化的耐旱甘蔗品种。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，利用卫星影像的波段信息，构建甘蔗耐旱性综合指数dti，并基于甘蔗耐旱性综合指数dti建立甘蔗耐旱性评估标准，为甘蔗的抗旱鉴定以及抗旱种质资源筛选提供基础和技术支持，同时，也弥补了现阶段该领域研究的空白。
2、为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，包括以下步骤：
4、s1、选取研究区域中若干株不同品种的甘蔗植株进行标记定位，并同步进行农艺及生理生化参数的地面测量工作，所述农艺及生理生化参数包括甘蔗株高和有效茎数量；
5、s2、利用无人机获取研究区域蔗田的高光谱影像并进行预处理，再提取不同甘蔗品种的高光谱曲线，通过高光谱曲线的特征确定不同甘蔗品种对干旱胁迫的敏感波段，根据敏感波段的反射率值构建甘蔗耐旱性综合指数dti；
6、s3、通过构建的甘蔗耐旱性综合指数dti计算出不同甘蔗品种的dti指数，并将该dti指数与甘蔗株高、有效茎数量以及砍收后的产量数据进行比较，验证所构建的甘蔗耐旱性综合指数dti能否有效反映出甘蔗的抗旱性能；若能，则执行步骤s4，若不能，则重新构建；
7、s4、通过构建的甘蔗耐旱性综合指数dti计算待预测区的甘蔗耐旱性，并基于甘蔗耐旱性综合指数dti制定不同甘蔗品种的耐旱性评估标准，将计算出的甘蔗耐旱性与该区域真实情况进行对比验证。
8、进一步地，步骤s1中，在研究区域的试验田中对不同甘蔗品种进行两次以上重复种植，并标记定位。
9、进一步地，步骤s1中，所述农艺及生理生化参数还包括茎节数、叶绿素含量。
10、进一步地，步骤s2中，所述无人机搭载的相机为莱森ispechyper-vm100推扫式机载高光谱成像相机。
11、进一步地，步骤s2中，所述无人机的航飞作业高度为20-40m，获取影像数据的空间分辨率为5-15cm。
12、进一步地，步骤s2中，所述甘蔗耐旱性综合指数dti的计算公式如下：
13、dti＝fvc×ndvi×ref730-810
14、fvc＝(植被像元数/样地总像元数)×100％
15、ndvi＝(nir-red)/(nir+red)
16、式中，fvc为植被覆盖度，ndvi为归一化植被指数，nir为近红外波段反射率，red为红光波段反射率，ref730-810为高光谱曲线730-810nm波长范围的反射率均值。
17、进一步地，步骤s3中，观察不同甘蔗品种的dti指数变化趋势是否与其对应甘蔗株高、有效茎数量以及砍收后产量数据的变化趋势一致，若一致，则所构建的甘蔗耐旱性综合指数dti能有效反映出甘蔗的抗旱性能，反之，则不能够反映。
18、进一步地，步骤s4中，计算待预测区的甘蔗耐旱性时，先获取待预测区甘蔗田的无人机高光谱影像，然后对该区域的无人机高光谱影像进行预处理，并提取不同甘蔗品种的高光谱曲线，最后根据构建的甘蔗耐旱性综合指数dti，计算出不同甘蔗品种的甘蔗耐旱性。
19、进一步地，步骤s4中，对无人机高光谱影像进行预处理包括：先基于光度计和标准反射板对高光谱影像进行辐射定标和校正，再利用地面控制点gcp及多项式方法对高光谱影像进行几何校正和镶嵌，获得该区域正确的无人机高光谱影像。
20、由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：
21、1.本专利技术通过构建对甘蔗耐旱性敏感的光谱指数和判定标准，可以快速、准确地确定甘蔗的耐旱程度，解决了现有甘蔗品种抗旱性评价成本高、时效性低和不明确等问题。制定耐旱性评估标准时，通过设定合适的阈值，划分甘蔗的抗旱性，种植户以及有关部门能够根据甘蔗不同的受旱情况及时进行灌溉，并且在今后的种植中选取优质的甘蔗耐旱品种，提高甘蔗产量，减少农业经济损失。
22、2.本专利技术为甘蔗的抗旱鉴定和抗旱种质资源筛选提供基础和技术支持，同时，也弥补了现阶段该领域研究的空白。
23、3.本专利技术不需要对作物响应干旱胁迫的动态过程进行高频次的表型监测，也不需要运算多个监测模型，数据运算量相对较低，能够有效提高运算模型的效率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，其特征在于：步骤S1中，在研究区域的试验田中对不同甘蔗品种进行两次以上重复种植，并标记定位。
3.根据权利要求1所述的一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，其特征在于：步骤S1中，所述农艺及生理生化参数还包括茎节数、叶绿素含量。
4.根据权利要求1所述的一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，其特征在于：步骤S2中，所述无人机搭载的相机为莱森iSpecHyper-VM100推扫式机载高光谱成像相机。
5.根据权利要求1所述的一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，其特征在于：步骤S2中，所述无人机的航飞作业高度为20-40m，获取影像数据的空间分辨率为5-15cm。
6.根据权利要求1所述的一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，其特征在于：步骤S2中，所述甘蔗耐旱性综合指数DTI的计算公式如下：
7.根据权利要求1所述的一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，其特征在于：步骤S3中，观
8.根据权利要求1所述的一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，其特征在于：步骤S4中，计算待预测区的甘蔗耐旱性时，先获取待预测区甘蔗田的无人机高光谱影像，然后对该区域的无人机高光谱影像进行预处理，并提取不同甘蔗品种的高光谱曲线，最后根据构建的甘蔗耐旱性综合指数DTI，计算出不同甘蔗品种的甘蔗耐旱性。
9.根据权利要求8所述的一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，其特征在于：步骤S4中，对无人机高光谱影像进行预处理包括：先基于光度计和标准反射板对高光谱影像进行辐射定标和校正，再利用地面控制点GCP及多项式方法对高光谱影像进行几何校正和镶嵌，获得该区域正确的无人机高光谱影像。
...【技术特征摘要】
1.一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，其特征在于：步骤s1中，在研究区域的试验田中对不同甘蔗品种进行两次以上重复种植，并标记定位。
3.根据权利要求1所述的一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，其特征在于：步骤s1中，所述农艺及生理生化参数还包括茎节数、叶绿素含量。
4.根据权利要求1所述的一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，其特征在于：步骤s2中，所述无人机搭载的相机为莱森ispechyper-vm100推扫式机载高光谱成像相机。
5.根据权利要求1所述的一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，其特征在于：步骤s2中，所述无人机的航飞作业高度为20-40m，获取影像数据的空间分辨率为5-15cm。
6.根据权利要求1所述的一种基于遥感的甘蔗品种抗旱性评价方法，其特征在于：步骤s2中，所述甘蔗耐旱性综合指数dti的计算公式如下：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄启厅，李海亮，杨绍锷，谢国雪，何新洁，梁存穗，杨颖频，农文韬，凌玉荣，张秀龙，林垚君，马灿达，苏秋群，张家玫，梁永检，
申请(专利权)人：广西壮族自治区农业科学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。