Určení obsahu rozpustných fenolických látek v porostech smrku ztepilého s využitím hyperspektrálních dat
| Název práce v češtině: | Určení obsahu rozpustných fenolických látek v porostech smrku ztepilého s využitím hyperspektrálních dat |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Determination of soluble phenolics in common spruce stands using hyperspectral data |
| Klíčová slova: | hyperspektrální data, fenolické látky, smrk ztepilý |
| Klíčová slova anglicky: | hyperspectral data, phenolics, spruce |
| Akademický rok vypsání: | 2010/2011 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra aplikované geoinformatiky a kartografie (31-370) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Lucie Kupková, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno vedoucím/školitelem, čeká na schválení garantem |
| Datum přihlášení: | 03.01.2011 |
| Datum zadání: | 03.01.2011 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 28.08.2011 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 21.09.2011 |
| Oponenti: | Jana Petruchová |
| Konzultanti: | Mgr. Zuzana Lhotáková, Ph.D. |
| Předběžná náplň práce |
| Hlavním cílem diplomové práce je zhodnotit možnosti určení obsahu fenolických látek ve smrkovém porostu z hyperspektrálních dat. Zatímco metodika určení jiných biochemických komponent jako je chlorofyl nebo dusík je v literatuře často popsána, určení ligninu nebo celulózy pomocí spektrálních dat je složitější a není v takové míře prováděna - studie týkající se obsahu fenolů pomocí spektroskopie jsou ojedinělé. Dílčí cíle práce budou spočívat ve: Studiu spektrálních křivek odrazivosti vzorků smrku ztepilého a stanovení intervalů vlnových délek využitelných pro určení jejich vztahu k obsahu rozpustných fenolických látek stanovených laboratorním měřením. Návrhu možných metod (indexů) pro stanovení fenolických látek z hyperspektrálních dat.Stanovení obsahu fenolických látek v hyperspektrálních datech na základě regresní analýzy. Vytvoření návrhu mapového výstupu zobrazujícího obsah rozpustných fenolických látek ve vybraných smrkových porostech. Podkladová data byla získána z oblasti Sokolovské pánve , kde bylo provedeno letecké snímání spektrometrem HyMap o rozloze přibližně 200 km2 s rozlišením 5 x 5 m. Z pozemních vzorků odebraných na vybraných stromech jsou k dispozici výsledky biochemického rozboru jehlic a laboratorního spektrometrického měření těchto vzorků. Práce vychází z projektu GAČR „Vyhodnocení environmentálních vlivů povrchové těžby postavené na analýze dat hyperspektráního senzoru Hymap“. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| ABSTRAKT Diplomová práce se zabývá možnostmi stanovení obsahu ligninu a fenolických látek v jehlicích smrku ztepilého s využitím hyperspektrálních dat. Po shrnutí výzkumných prací zabývajících se analýzou ligninu a fenolických látek se praktická část zaměřuje na stanovení intervalu vlnových délek, které jsou vhodné pro detekci ligninu a fenolických látek. Na vybraných oblastech spektra je aplikována regresní analýza pro nalezení vztahu mezi spektrálními vlastnostmi jehlic a obsahem biochemických látek. Dále jsou vypočítány indexy NDLI, mNDLI a RLI. Podkladem této praktické části jsou letecké hyperspektrální snímky senzoru HyMap z roku 2009 a 2010 v oblasti Sokolova, spektrální křivky sušiny a čerstvých větví smrku ztepilého a obsah ligninu a fenolických látek stanovený v laboratoři. Výsledkem práce jsou mapy zobrazující obsah ligninu ve smrku ztepilém. Klíčová slova: Smrk ztepilý (Picea Abies), lignin, fenolické látky, PLS metoda, vícerozměrná kroková regrese, NDLI ABSTRACT The thesis deals with lignin and soluble phenolic determination in Norway spruce foliace using hyperspectral data. A literature overview is focused on the analysis of lignin and soluble phenolics. The practical part focuses on the determination of wavelenghts intervals which are suitable for the detection of lignin and soluble phenolics. There is applied regression analysis for the determination of relationship between the foliage spectra and the content of biochemical substances for the chosen spektrum intervals. Indexes NDLI, mNDLI and RLI were than calculated. HyMap hyperspectral airborne images from 2009 and 2010 for the area of Sokolov, spectral curves of dry matter and fresh branches of Norway spruce and laboratory determination of lignin and soluble phenolics content were the inputs for the analyses. Maps of lignin content in Norway spruce are the final output of the work. Keywords: Norway spruce (Picea Abies), lignin, soluble phenolics, PLS (partial least square) method, multiple Stepwise regression, NDLI |