高分辨率SAR在喀斯特山地烟草生长建模中的应用探讨

为实现现代烟草农业快速监测,针对喀斯特山地多云多雨、地形支离破碎、作物种植复杂多样,导致常规遥感手段难以满足烟草生长监测需求的现状,提出了一种将高分辨率合成孔径雷达（SAR）应用于建立喀斯特山地烟草生长监测模型的方法。运用回归分析模拟,最终建立了基于高分辨率SAR影像亮度值的喀斯特山地烟草生长耦合监测模型。通过实例分析和实测数据验证发现,除旺长期叶长的回归模型外,在SAR亮度值与烟草各生长期的叶长、叶宽回归建模中,所建立的回归模型基本上能够反映其线性回归的耦合关系,能够满足研究区内云烟87品种的烟草生长状况监测。此方法为现代烟草农业大范围实时遥感监测提供新的研究思路。     

基于高分辨率SAR数据的高原山区烟草后向散射特征分析

为实现高原山区现代烟草定量监测,针对贵州高原山区天气多云雨,导致光学数据难以获取,提出一种利用高分辨率合成孔径雷达（SAR）应用于烟草快速监测的方法。结果表明,利用不同地物后向散射特征差异,采用支持向量机分类方法提取烟草种植分布情况,分类总精度达到了85.08%,烟草识别精度达到了78.36%;运用回归分析,将烟草生长参数与后向散射系数建立监测模型,所建立的叶长、叶宽都与HH极化后向散射系数,叶片鲜重与HH、VV极化后向散射系数的模型都能反映其线性回归的耦合关系。表明高分辨率SAR数据为数据源的新型遥感监测手段能提供丰富的高原山区典型地物的后向散射信息,能为现代烟草农业大范围实时遥感监测提供技术支持。     

贵州喀斯特山区烟叶高光谱参数与叶绿素含量的关系

为实时无损快速地检测烟叶叶绿素含量(质量分数),利用Field Spec 3便携式地物光谱仪采集了贵州喀斯特山区主栽品种南江3号不同长势无病虫害烤烟叶片光谱,测定了相应烟叶的叶绿素含量;同时利用光谱分析技术提取光谱特征变量,并分析了烤烟叶片叶绿素含量与原始光谱、光谱一阶微分以及高光谱特征变量间的相关性;采用多元逐步回归及光谱特征单变量建立了叶绿素含量估测模型并进行了模型精度检验。结果表明:叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)与原始光谱反射率的相关系数分别在700和701 nm波长处最大;与光谱一阶微分的相关系数分别在623和653 nm波长处最大;Chl a与高光谱特征变量λg,Chl b与高光谱特征变量SDr/SDb的相关系数最大。基于光谱反射率一阶微分的逐步回归模型对烟草叶片Chl a和Chl b含量的估测精度较高,估测效果好。     

不同施肥条件下烟草冠层光谱特征与叶绿素、叶面积指数的关系

为快速、无损、准确地估测烟草叶绿素含量和叶面积指数,获取烟草长势信息,通过不同条件施氮试验,采用ASD Field HH光谱仪,分析不同处理烤烟冠层光谱特征,同时运用相关、回归等统计方法,研究了不同施氮条件下冠层高光谱遥感特征与叶绿素含量和叶面积指数的相关性.结果表明,不同施肥条件下烟草冠层光谱反射率差异显著,经筛选,绿波段植被指数(GNDVI)与叶绿素含量和叶面积指数关系显著,建立的回归方程的R²分别为0.436和0.568,均达到显著水平.因此,可利用建立的估测模型对烟草生长状况进行快速测定,及时指导烟田施肥和采取合适的栽培管理措施.     

基于HP-Elman-LSSVM模型的仓储烟草霉变预测

为提高仓储烟草的霉变预测精度,建立了HP-Elman-LSSVM模型来预测仓储烟草的霉变。模型选取仓储环境的温度、湿度和烟草的自身含水量3个影响仓储烟草霉变的主要因素作为模型输入的变量,以某烟草公司的实际生产数据为训练和验证样本,进行仓储烟草霉变率预测。实验结果表明,HP-Elman-LSSVM模型的预测精度明显高于单一模型;且多次不同训练样本的实验结果表明平均相对误差在5%~6.5%,能满足工程应用的需求。     

利用ISSR分析贵州部分烟草品种(系)的遗传关系

利用ISSR标记,对12个贵州地方品种(系)和5个贵州主要种植品种分析亲缘关系。结果显示,有23条ISSR引物在烟草上能扩出清晰条带,其中9条引物能扩增出明显多态,能把17个品种(系)区分开。利用NTSYS 2.0软件对多态条带进行统计;用SimQual计算遗传相似系数,遗传相似系数在0.2127~0.7872之间变动。根据UPGMA进行聚类分析结果表明,17个品种(系)可以分为3个组群。     

基于HVI数据棉纤维品质指数模型的构建

为用棉纤维性能指标预测成纱强度,运用路径分析法研究了原棉性能与成纱强度的关系,确定了影响成纱强度的关键指标为棉纤维上半部平均长度、纤维断裂比强度、马克隆值等,并在国内外原棉性能与成纱强度研究的基础上,选择出拟合效果较好的纤维品质指数模型IFQI,进一步提出了新的纤维品质指数模型FQI,再运用高维数据拟合法将IFQI模型改进为IFQIM。经过检验证明3个模型的预测精度都很高,拟合优度好。3个模型都具有自变量少、结构简洁、机制性强、通用性好的特点,可综合反映原棉的品质并预测成纱强度。     

基于指数模型的无人机侦察能力评估

根据试验鉴定新要求,提出一种无人机侦察能力评估指数模型。首先基于无人机机载传感器特点及指标体系建立原则构建了无人机侦察能力评估指标体系,其次基于指数模型思想和工程经验建立了侦察能力综合指数模型及子能力指数模型。最后以3型无机侦察能力评估为算例验证了模型的可用性。     

基于多光谱数据的荒漠矿区土壤有机质估算模型

目前运用高光谱数据估算土壤有机质的模型精度已经可以达到精准农业的要求,但其数据的整理和运算过程较为复杂且观测尺度较小。为节省资源,提高效率并为多光谱遥感估算土壤有机质积累经验,该文将Landsat8_OLI多光谱遥感影像各波段的反射率数据与地面土壤有机质SOM(soil organic matter)实测数据相结合,利用SPSS软件及多元线性回归分析方法建立基于反射率R、反射率倒数1/R、反射率倒数对数LN(1/R)、反射率一阶导数FDR(first derivative reflectance)的土壤有机质定量估算模型,精度检验后择取最优模型通过多光谱遥感波段运算的方式推广至整个研究区。结果表明:FDR模型的精度更高,RMSE为0.215,F检验结果为4.072,预测值与实际值之间的决定系数R2为0.963。基于该模型估算研究区空间范围的土壤有机质含量,得出土壤有机质含量在0~5 g/kg之间的面积占总研究区的84.065%,>10 g/kg的面积仅仅为0.001 5%。在4种土地类型中工矿用地SOM平均含量为最高的7.35 g/kg,受开采的煤炭中有机质影响较大。裸地面积2 674.44 km2,占研究区面积的63%,SOM平均含量6.12 g/kg;盐渍地和荒漠林地SOM含量偏低。总之,运用多光谱遥感数据估算干旱区土壤有机质的方法可行,也为遥感估算其他地表参数提供参考。     

贵州黔南烟草马铃薯Y病毒(PVY)株系的血清学鉴定

2010年从贵州省黔南州烟草产区共采集201个表现明显马铃薯Y病毒病症状的烟草样本。采用Tas-ELISA检测PVY的3个株系PVYN、PVYO和PVYC。结果显示,201个样本中共检测出171个样本受到PVY侵染,其中PVYN37个,占21.6%;PVYO133个,占77.8%;PVYC0个,PVYN和PVYO复合侵染1个,占0.6%。PVY株系分布具有一定规律,侵染黔南州烟草的PVY以PVYO为主要株系,PVYN侵染相对较少,为次要株系,所有样本均没有检测到PVYC侵染,复合侵染零星发生。     

基于BPNN和SVM的烟叶成熟度鉴别模型

为了在烟叶采收环节中快速准确地鉴别适熟烟叶。以下部烟叶为样本,利用烟叶图像的RGB颜色特征信息,以目标区域和背景区域平均灰度值的最大对比度为依据,选取G-B图像提取烟叶目标区域。目标区域通过形态学膨胀和腐蚀运算去除噪声后,从原始烟叶图像中得到目标烟叶图像。通过MATLAB软件提取R、G、H、S、V颜色特征均值,以及能量ASM、熵ENT、惯性矩INE、相关性CORRL纹理特征,将这9个变量作为输入参数,分别建立基于BP神经网络、支持向量机的烟叶成熟度鉴别模型,准确率分别为93.83%和97.53%。试验结果表明,通过机器视觉对烟叶成熟度鉴别是可行的,为进一步研制烟叶采收机奠定了基础。      

鄂西山地白肋烟施肥问题的探讨

搜集整理了中国烟草白肋烟试验站1991～1999年白肋烟施肥问题的相关试验资料及调查结果,分析了不同类型土壤、不同种类肥料、不同施肥量对白肋烟品质、产量的影响,试验与调查结果表明,鄂西山地白肋烟氮肥用量应控制在187.5～ 225.0kg/hm∧2,氮、磷、钾比例以1：0.5:2为宜,应重视有机肥和微肥的合理施用。     

起垄机在南方丘陵地区烤烟耕作中的应用及改进

多年来,南方丘陵地区种植烤烟都靠人力和畜力耕作,机械化程度低,劳动强度大,导致我区烤烟起垄整畦等环节用工多,劳动力紧张。1999年泰宁县购进136台HT－1．2MA型烟田起垄机,经使用证明,能够较大幅度提高耕作效率,改善耕作质量,是实现南方丘陵烟田耕作水平提高的有效途径。1 起垄机的优点 HT－1．2MA型起垄机是根据烤烟等旱作物起垄整畦时的农具特点,在吸收国内外先进技术基础上研制而成的新型多用途拖拉机配套机具,该机具有以下优点。1．1 操作方便,适应性广 HT－1．2MA型烟田起垄机,以东风－12型手扶拖拉机为动力,使用…     

基于数据包络分析(DEA)的重庆山地烤烟适宜种植规模研究

运用数据包络分析(DEA),对重庆市武隆和黔江80户烟农烤烟种植效率进行分析,运用投影分析法对农户的最优种植规模进行研究.结果表明,烤烟种植规模在1.20-1.67hm2上投入产出结构相对合理,人工管理相对科学,规模收益相对较大,是适合重庆山区的最佳烟叶经营规模.并据此提出了不同烤烟种植规模要素投入方面存在的问题和改进建议.     

构建遵义烟叶生产与发展的质量保证体系

为切实提高烟叶生产经营过程的科学管理水平,近几年遵义市烟草分公司在推进烟叶生产技术进步的同时,围绕提高烟叶质量积极探索,构建和改革烟叶生产过程的组织管理体系,示范推广生产过程的GAP管理模式.在完善质量保证体系的基础上,对生产管理过程,组织管理水平,产品信息反馈和工商企业质量控制信息沟通等方面进行探索.     

在贵州烤烟上发现由棒孢霉属病菌引起的叶斑病

１９９８￣１９９９年在贵州３个县烤烟上发现一种叶斑病,病原真菌鉴定为半知菌类的丛梗孢目、暗梗孢科多胞亚科,棒孢霉属。     

成熟期烤烟叶面积指数的时空分布及其与冠层光谱参数的相关性

为实现烤烟成熟期叶面积指数（LAI）的实时实地无损监测,通过大田试验研究了不同施氮量条件下烟株不同叶层LAI的时空分布及其变化规律,并采集冠层光谱数据分析了烟株不同叶层LAI与烤烟光谱参数间的相关性。结果表明：烟株中层、中下层、上中下层（冠层）LAI与光谱反射率的相关性规律基本一致,均在可见光区域与光谱反射率呈显著负相关,而在760～1 300 nm波段呈显著正相关,烟株中层、冠层LAI与光谱反射率的相关性曲线相似度较高,中层LAI可在较大程度上反映整个植株的LAI。植被指数RVI(810,680)与烟株中层、上中层、冠层LAI的相关性最高,红边振幅（DλRed）与烟株下层、中下层LAI的相关性最高。经检验,基于RVI(810,680)的二次曲线模型能准确估算烟株中层和上中层LAI,基于RVI(810,680)的幂函数模型能较好地反演烟株冠层LAI,基于红边振幅（DλRed）的二次曲线模型能较好地反演烟株下层和中下层LAI。因此利用光谱参数可实时准确监测烤烟植株及中下层LAI。     

我国主产烟区若干气象因素与烟叶化学成分关系的研究

对10个主产烟区(省)114份C1F烟样的主要化学成分和烟样产地的温、光和水3大气象因素18个气象项目的大量数据进行了回归分析。主要结果是:①光照因素与烟叶还原糖积累呈显著负相关关系,温热因素对还原糖的积累相关不显著;②雨湿因素对烟叶烟碱的积累呈极显著的的正相关关系;③光、温和水对烟叶蛋白质积累未发现明显相关;④光、温和水3大气象因素对烟叶糖碱比值呈显著和极显著的负相关关系      

基于烤烟生产的湘西植烟土壤质量综合评价

以湘西植烟土壤为研究对象,通过烤烟生产调查和土壤性状分析,采用相关分析和主成分分析构建土壤质量评价的最小数据集,进而系统性评价植烟土壤质量状况。结果表明:植烟土壤pH和砂粒等特性变异中等（18%）,而一些微量元素和速效养分含量变异较强（63%~134%）;土壤pH值、有机质、砂粒含量、全氮、全钾和有效硫适宜,碱解氮、有效磷和速效钾含量偏高,而土壤全磷和一些微量元素（钼、硼）缺乏。筛选出用于评价植烟土壤质量的最小数据集,包含了土壤有机质、砂粒、速效钾、有效磷、全钾和有效钼;根据综合质量指标大小将植烟土壤质量分为优、良、中、较差和差5个等级,属于良等级以上土壤植烟区所占比例为37.4%,中等级别土壤占比43.8%,较差等级以下土壤占比18.8%。      

基于通量观测的攀西烟区烟田水分利用效率特征研究

为揭示烟田生态系统水、碳通量和水分利用效率（WUE）的变化特征。基于2015-2016年攀西烟区涡度相关通量观测数据,分析烟田生态系统水、碳通量和WUE的时间动态特征,阐释烟田生态因子对水、碳通量和WUE的影响规律。结果表明:烟田WUE的日变化为日出后迅速升高,8:00~9:00达到最大值后逐渐降低,到14:00左右趋于稳定,傍晚前又有小幅度的增加;烟田WUE的季节变化呈"双峰"趋势,旺长期和成熟采收期前期较高,伸根期最低。烟田WUE与气温、净辐射均呈二次曲线关系,而与饱和水汽压差（VPD）呈负指数关系。气温、VPD和净辐射控制WUE变化的时间节点不同,其中VPD对WUE限制节点出现的时间较早,而气温、净辐射相对较晚,这主要与总初级生产力（GPP）和蒸散量（ET）对气温、VPD和净辐射变化的敏感度差异有关。根据不同生育期WUE变化规律的研究结果,降低土壤无效蒸发,增强叶片光合能力,是提高烟田生态系统水资源利用水平的关键途径。