作物生长光谱监测

本书以作物生理生态学原理和定量遥感方法为基础，重点论述了作物生长光谱监测的基本理论、分析方法、关键技术、智能装备、应用系统及发展前景等，主要包括作物生长监测概述，作物光谱监测原理，作物光谱获取与分析，作物反射光谱的动态变化特征，作物叶绿素指标、氮素营养、水分状况、长势与生产力、土壤养分等的光谱监测技术，基于无人机遥感、卫星遥感的作物生长监测，基于实时监测的作物生长预测与诊断，基于光谱的作物生长监测装备研制，作物生长监测应用系统的设计与实现，作物生长监测研究展望与应用前景等16章内容，突出了作物学与遥感学、信息学、系统学、工程学等多学科的交叉融合，构建了天空地立体化作物生长光谱监测技术体系，实现了作物生长监测诊断的无损化、高效化、定量化、规模化，有助于推动我国农业生产管理的数字化、准确化、智慧化。本书内容主要为作者团队在国家重点研发计划、国家杰出青年科学基金、国家863计划、公益性行业（农业）科研专项等项目资助下，历经20多年所取得的研究成果和学术思考。本书可作为从事农情监测及智慧农业研究与应用的教学、科研和管理人员及相关学科研究生的科技参考用书。

前言
第1章作物生长监测概述
1.1作物生长监测的内涵与特点
1.1.1作物生长监测的内涵
1.1.2作物生长监测的特点
1.2作物生长监测的技术手段
1.2.1非成像与成像技术
1.2.2多平台与多尺度
1.2.3多元化建模
1.3作物生长监测的技术流程
1.4作物生长监测技术的应用
1.4.1作物生产力的数字化预测
1.4.2作物长势的无损化监测
1.4.3作物灾害的自动化监测
1.4.4作物表型的高通量观测
第2章作物光谱监测原理
2.1作物光谱反射机理与特性
2.1.1作物光生物学与光能利用
2.1.2作物光能吸收、反射和透射特性
2.1.3作物光谱反射特性
2.2作物反射光谱监测的农学机理
2.2.1作物生化组分的光谱监测机理
2.2.2作物冠层结构的光谱监测机理
2.2.3作物生产力的光谱监测机理
第3章作物光谱获取与分析
3.1作物光谱获取原理、方法与规范
3.1.1作物光谱获取原理
3.1.2作物光谱获取方法
3.1.3作物光谱获取规范
3.2作物光谱定量分析方法
3.2.1光谱数据预处理方法
3.2.2光谱处理方法
3.2.3光谱监测模型构建
第4章作物反射光谱的动态变化特征
4.1作物反射光谱的时间变化规律
4.1.1反射光谱随生育进程的变化
4.1.2反射光谱的日变化
4.2作物反射光谱的空间变化规律
4.2.1反射光谱随冠层高度的变化
4.2.2反射光谱随不同叶位的变化
4.3作物反射光谱随栽培条件的变化特征
4.3.1反射光谱随品种类型的变化
4.3.2反射光谱随栽培措施的变化
4.4作物反射光谱受水土背景的影响及其消除路径
4.4.1水土背景对冠层反射光谱的影响
4.4.2水土背景影响的消除路径
第5章基于光谱的作物叶绿素指标监测
5.1基于反射光谱的作物叶绿素含量监测
5.1.1基于光谱指数与红边参数的作物叶绿素含量监测
5.1.2基于连续小波变换的作物叶绿素含量监测
5.2基于荧光特性的作物叶绿素含量监测
5.2.1单叶水平下基于SIF和辐射传输模型的作物叶绿素含量监测
5.2.2冠层水平下基于SIF和辐射传输模型的作物叶绿素含量监测
5.3基于光谱参数的作物叶绿素密度监测
第6章基于反射光谱的作物氮素营养监测
6.1基于反射光谱的叶片和植株氮积累量监测
6.1.1叶片氮积累量监测
6.1.2植株氮积累量监测
6.2基于反射光谱的叶片和植株氮含量监测
6.2.1叶片氮含量监测
6.2.2植株氮含量监测
6.3基于反射光谱的叶片与植株碳氮比监测
6.3.1叶片碳氮比监测
6.3.2植株碳氮比监测
第7章基于反射光谱和植-气温差的作物水分状况监测
7.1基于反射光谱的作物水分状况监测
7.1.1基于叶片反射光谱的作物水分状况监测
7.1.2基于冠层反射光谱的作物水分状况监测
7.2基于植-气温差的作物水分状况监测
7.2.1基于叶-气温差的作物水分状况监测
7.2.2基于冠-气温差的作物水分状况监测
第8章基于反射光谱的作物长势监测与生产力预测
8.1作物长势监测
8.1.1作物生育期监测
8.1.2作物叶面积指数监测
8.1.3作物生物量监测
8.2作物生产力预测
8.2.1作物籽粒产量预测
8.2.2作物籽粒品质预测
第9章基于近红外光谱和高光谱特征的土壤养分监测
9.1不同类型土壤的光谱特征
9.1.1不同类型土壤的近红外光谱特征
9.1.2不同类型土壤的高光谱特征
9.2土壤有机质含量的光谱监测
9.2.1基于近红外光谱的土壤有机质含量监测
9.2.2基于高光谱的土壤有机质含量监测
9.3土壤全氮含量的光谱监测
9.3.1基于近红外光谱的土壤全氮含量监测
9.3.2基于高光谱的土壤全氮含量监测
第10章基于无人机遥感的作物生长监测
10.1无人机平台的构建与无人机影像处理
10.1.1无人机平台的构建
10.1.2无人机影像处理
10.2基于无人机遥感的作物长势监测
10.2.1基于无人机遥感的作物生长参数监测
10.2.2基于无人机遥感的作物长势监测与产量预测
10.2.3基于无人机影像的作物产量预测
10.3作物生长无人机遥感监测系统
10.3.1作物生长无人机遥感监测系统的设计与研制
10.3.2作物生长无人机遥感监测系统的构建
第11章基于卫星遥感的作物生长监测
11.1遥感影像来源与信息提取
11.1.1遥感影像来源
11.1.2遥感信息提取
11.2基于卫星遥感的作物监测模型构建
11.2.1作物识别及种植面积估测
11.2.2作物生长参数监测
11.2.3作物生产力预测
11.3卫星遥感区域应用中的关键技术
11.3.1遥感信息的尺度效应及误差校正
11.3.2多源遥感信息融合
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