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高光谱相机对茶叶病虫害的应用

作者:彩谱科技

茶尺蠖是茶园中常见的害虫之一,严重影响茶叶的产量和品质。传统的茶尺蠖危害程度监测方法主要依靠人工调查,存在效率低、主观性强、难以实现大面积实时监测等问题。高光谱遥感技术具有光谱分辨率高、能获取丰富光谱信息的特点,为茶尺蠖危害程度的快速、准确监测提供了新的途径。

一、环境条件

选择无风、无云,太阳能见度好的晴天对茶树冠层进行光谱测定,在10:00-1400测定茶树冠层光谱反射率。本研究应用了400-1000nm的高光谱相机,可采用杭州彩谱科技有限公司产品FS13进行相关研究。观测时,视场角为25高光谱相机的探测头到茶树冠层顶端的高度约0.5m观测范围直径约为0.22m为了减小实验误差,在每个样本区域内重复测量3,取平均值作为光谱反射值。

二、数据处理与分析

1、正常茶叶与受茶尺蠖危害的茶叶叶面外观比较。

本试验采集了一系列受茶尺蠖不同程度危害的茶叶作为研究对像,并分别采集其光谱数据、叶面积指数及茶尺每亩茶尺蠖数目等信息,无虫害的茶叶和受茶尺蠖危害的茶叶对照如图 1所示:

叶片完好,叶片相互挤在一起,而受到虫子危害的茶叶其叶片被咬成不规则形状,其外部颜色变成暗黄色,叶片的结构也发生了相应的变化。

2、正常茶叶与受茶尺蠖危害的茶叶叶面积指数比较。

由图 2可以看出,叶面积指数受茶尺蠖危害程度的影响很大,茶尺数目越多被啃食的茶叶叶片越多,叶片面积指数就会越小。

3、 茶尺蠖对茶树冠层反射光谱特征的影响。

茶树叶片的受到虫害的影响,会导致茶树叶片的理化性质发生一些改变,包括叶片的颜色、结构、含水率、叶绿素含量及营养状况等。而这些理化性质的改变都会使其光谱特征参数值发生一些变化,如光谱反射率、透射率、吸收率,红边峰值及其波长位置及蓝边峰值及其波长位置等。。因此,把握正常茶叶光谱特征及其相关信息,是研究茶叶受到其它病虫害危害的前提和基础。

三、研究意义与展望

研究意义:该研究为茶尺蠖危害程度的快速、准确监测提供了一种新的技术手段,有助于及时掌握茶园中茶尺蠖的发生情况,为茶园病虫害的精准防治提供科学依据,减少农药的使用量,提高茶叶的产量和品质。

研究展望:未来的研究可以进一步优化高光谱遥感模型,提高模型的精度和稳定性。同时,可以结合无人机遥感、卫星遥感等技术,实现更大范围的茶尺蠖危害程度监测。此外,还可以深入研究茶尺蠖危害与茶树生理生态变化之间的关系,从更深层次上揭示高光谱遥感监测的机理。

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彩谱科技(浙江)有限公司的产品广泛应用于农业、林业、水质、塑胶制品、涂料、食品安全及医学检验等领域,应用范畴持续拓展。公司坚持技术研发,提升服务水平,保障产品稳定性。公司主营高光谱相机、多光谱相机、色差仪、分光测色仪、光泽度仪等一系列光学检测设备,能为用户提供有效解决方案。



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