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基于优化植被指数组合的多品种辣椒叶片叶绿素数值估测 被引量:4
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作者 王宇 汪泓 +5 位作者 肖玖军 李可相 邢丹 张永亮 陈阳 张蓝月 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2023年第9期2109-2120,共12页
叶片叶绿素与植被生长状况息息相关,SPAD值能够反映作物叶片叶绿素含量,不同品种辣椒外形和生理生态参数具有明显差异,因此,准确、快速地估算SPAD值具有重要意义。以4个不同品种辣椒为研究对象,测量其SPAD值,对原始光谱进行倒数、对数... 叶片叶绿素与植被生长状况息息相关,SPAD值能够反映作物叶片叶绿素含量,不同品种辣椒外形和生理生态参数具有明显差异,因此,准确、快速地估算SPAD值具有重要意义。以4个不同品种辣椒为研究对象,测量其SPAD值,对原始光谱进行倒数、对数、倒数对数、一阶微分和二阶微分变换,通过将变换光谱替换原始光谱来优化植被指数,对比优化植被指数和经典植被指数搭建模型的差异,最终得到不同品种辣椒SPAD值和高光谱之间的关系,寻找SPAD值的最优反演模型。结果表明:不同品种辣椒冠层光谱特性存在差异;辣椒叶片建模集、验证集和全样本SPAD值的变化趋势均为线椒大于朝天椒;基于倒数对数光谱优化的植被指数除了CI_(red edge)外,其余植被指数的相关系数均高于经典植被指数;基于lg1/R-VI搭建的随机森林模型无论是建模集还是验证集精度均较好,适合于不同品种辣椒SPAD值的估算,其中全样本模型测试集决定系数(R^(2))为0.83,平均绝对误差(MAD)为1.90,验证集R^(2)和MAD分别为0.45和1.26。 展开更多
关键词 辣椒 SPAD值 冠层高光谱 优化植被指数 随机森林模型
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基于优化植被指数的多生育期茶叶游离氨基酸含量估算 被引量:4
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作者 段丹丹 刘仲华 +2 位作者 赵春江 赵钰 王凡 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期393-400,420,共9页
不同季节的茶叶外形和品质均具有较大差异,针对运用植被指数检测不同季节茶鲜叶游离氨基酸含量存在难度,选取了10个茶树品种3个季节(春茶、夏茶和秋茶)茶鲜叶中游离氨基酸含量数据和高光谱数据进行分析。首先,对原始光谱数据进行5种光... 不同季节的茶叶外形和品质均具有较大差异,针对运用植被指数检测不同季节茶鲜叶游离氨基酸含量存在难度,选取了10个茶树品种3个季节(春茶、夏茶和秋茶)茶鲜叶中游离氨基酸含量数据和高光谱数据进行分析。首先,对原始光谱数据进行5种光谱变换:倒数T_(1/R)、对数T_(1gR)、一阶微分T_(R')、倒数的一阶微分T_((1/R)')和对数的一阶微分T(1gR)',并进一步利用不同光谱变换优化了经典植被指数,最终比较了经典植被指数和优化植被指数对不同季节茶鲜叶游离氨基酸模型的影响。结果表明:茶鲜叶建模集和验证集游离氨基酸含量的变化趋势从大到小均为春茶游离氨基酸含量、秋茶游离氨基酸含量、夏茶游离氨基酸含量;光谱变换优化后的植被指数与茶鲜叶游离氨基酸含量的相关性均高于经典植被指数与茶鲜叶游离氨基酸含量相关性,相关系数绝对值范围为0.10~0.30;基于T_(lgR)VI构建的多元线性回归(MLR)模型在不同季节的建模集和验证集中均得到了较好的精度,且适用于多生育时期茶鲜叶氨基酸含量的估测。基于T_(lgR)VI构建的全生育时期MLR具有较高的精度,建模集决定系数R^(2)和均方根误差(RMSE)分别为0.38和0.72%,验证模型精度R^(2)和RMSE分别为0.20和0.84%。光谱预处理在不同品种、不同生长季的茶鲜叶游离氨基酸检测中具有正效应,优化植被指数为茶叶品质估算提供了有益的技术支持。 展开更多
关键词 茶叶 游离氨基酸 光谱变换 优化植被指数 多元线性回归
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基于优化三角形植被指数(TVI)的灌丛化草原植被地上生物量遥感估测方法研究 被引量:3
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作者 许政勇 孙斌 +4 位作者 张王菲 李毅夫 闫紫钰 岳巍 滕思翰 《草业学报》 CSCD 北大核心 2023年第10期1-14,共14页
灌丛化已经成为草原生态系统中重要的生态问题,而灌丛化草原植被地上生物量(AGB)的精细化估测对于开展区域生态系统碳循环研究有着重要的科学意义。受土壤背景噪声和植被生长结构特征差异的双重影响,现有常见植被指数在灌丛化草原区域构... 灌丛化已经成为草原生态系统中重要的生态问题,而灌丛化草原植被地上生物量(AGB)的精细化估测对于开展区域生态系统碳循环研究有着重要的科学意义。受土壤背景噪声和植被生长结构特征差异的双重影响,现有常见植被指数在灌丛化草原区域构建AGB估算模型时表现极不稳定。针对这一问题,基于Sentinel-2遥感数据,通过优化三角形植被指数(TVI)开展灌丛化草原植被AGB遥感估测方法研究。研究结果表明:1)在以草本植被为主的区域中,基于绿R560、红边R705和近红R865组合形成的TVI与AGB拟合效果最好,R2达到了0.684;而在以灌丛植被为主的区域中,以基于绿R560、红边R783和近红R842组合形成的TVI与AGB拟合效果最好,R^(2)达到了0.368。2)分析现有常用的12种植被指数对土壤的噪声敏感性时,在以草本植被为主的区域中,增强型植被指数(EVI)对土壤噪声表现最为敏感;在以灌丛植被为主的区域中,修正土壤调节植被指数(MSAVI)表现最为敏感。3)在草本植被为主的区域中,相对于TVI,优化后植被指数草地三角形植被指数(GTVI)构建线性估算模型的交叉验证决定系数(R^(2)CV)提高了0.153、交叉验证均方根误差(RMSECV)减小了12.222 g·m^(-2);在灌丛植被为主的区域中,相对于TVI,优化后植被指数GTVI构建线性估算模型的R^(2)CV提高了0.029、RMSECV减小了1.684 g·m^(-2)。4)与常用的12种植被指数构建的估测模型相比,无论在草本植被区域还是灌丛植被区域,GTVI构建的估测模型都具有最高的精度。该研究结果以期为采用植被指数法开展灌丛化草原植被地上生物量遥感估算提供科学依据和参考。 展开更多
关键词 灌丛化草原 植被地上生物量 植被指数 优化三角形植被指数
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基于OSAVI-Albedo特征空间的香格里拉市土地荒漠化时空动态监测
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作者 顾亚 张亚 +2 位作者 段海川 文艺 邹祖建 《生态学报》 北大核心 2025年第13期6524-6543,共20页
土地荒漠化是全球性的重大生态环境问题,我国的荒漠化土地面积约占国土面积的四分之一,持续开展土地荒漠化监测研究对促进荒漠化区生态恢复意义重大。针对基于NDVI-Albedo特征空间提取土地荒漠化存在的不足,结合模型对比分析,提出了基于... 土地荒漠化是全球性的重大生态环境问题,我国的荒漠化土地面积约占国土面积的四分之一,持续开展土地荒漠化监测研究对促进荒漠化区生态恢复意义重大。针对基于NDVI-Albedo特征空间提取土地荒漠化存在的不足,结合模型对比分析,提出了基于OSAVI-Albedo特征空间的高寒草甸区土地荒漠化遥感提取方法。通过构建OSAVI-Albedo特征空间得到香格里拉市各期次荒漠化差异指数,对研究区近20年来的土地荒漠化进行时空动态监测研究,并结合区域气象、人口等数据变化,探究了自然和人为因素对区域土地荒漠化演化的影响机制。结果表明:OSAVI-Albedo模型能很好地克服NDVI-Albedo模型的缺点,有效地区分不同地表植被覆盖类型且不受特殊地物影响。2003—2022年,香格里拉市土地荒漠化整体呈好转趋势,轻度、中度、重度荒漠化面积逐渐缩小,荒漠化呈减轻趋势的面积为加重面积的2倍,仅局部地区有荒漠化恶化、波动情况发生。进一步分析表明,研究区自然因素(气温和降水)、人为因素(土地覆盖和人口密度)以及生态治理(退耕还林、退牧还草、天然林保护、森林生态效益补偿等)是影响区域荒漠化演变的重要驱动因素。 展开更多
关键词 优化的土壤调整植被指数-反谢率(OSAVI-Albedo) 荒漠化差异指数 时空格局 趋势分析 驱动因子
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可见-近红外作物氮素光电测量仪开发 被引量:14
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作者 郑文刚 孙刚 +2 位作者 申长军 黄文江 周建军 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期178-182,共5页
为了解决当前作物氮素含量无损检测手段欠缺问题,利用氮元素在可见-近红外波段的光谱特性,通过对两路入射光和两路反射光的测量,采用最小二乘估计法进行自动标定,开发了一种非接触测量植株氮素的光电测量仪,通过信号的调理解决了光电信... 为了解决当前作物氮素含量无损检测手段欠缺问题,利用氮元素在可见-近红外波段的光谱特性,通过对两路入射光和两路反射光的测量,采用最小二乘估计法进行自动标定,开发了一种非接触测量植株氮素的光电测量仪,通过信号的调理解决了光电信号弱和太阳角影响问题。该仪器测得的双波段光谱数值与地物光谱仪相比具有很好的相关性,决定系数分别是0.994和0.985,而且能够方便地测定用于作物氮素营养评价的优化植被指数值。对小麦试验结果表明,该仪器可以用于植株氮素营养快速无损监测评价,具有操作简便、功耗低、灵敏度高、响应时间快的特点,测量的作物氮素可以用来指导变量施肥。 展开更多
关键词 氮素 光电仪器传感器 非接触测量 优化土壤调节植被指数
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