无人机观测时间对玉米冠层叶绿素密度估算的影响

1

作者 周丽丽 冯海宽 +8 位作者 聂臣巍 许晓斌 刘媛 孟麟 薛贝贝 明博 梁齐云 苏涛 金秀良 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期18-31,共14页

为探讨不同时间获取的无人机多光谱数据对玉米冠层叶绿素密度(canopy chlorophyll density,CCD)估算的影响,分别在玉米抽雄吐丝期、籽粒建成期、乳熟期和蜡熟期选择同一天的10:00—10:59、11:00—11:59、13:00—13:59和14:00—14:59进... 为探讨不同时间获取的无人机多光谱数据对玉米冠层叶绿素密度(canopy chlorophyll density,CCD)估算的影响,分别在玉米抽雄吐丝期、籽粒建成期、乳熟期和蜡熟期选择同一天的10:00—10:59、11:00—11:59、13:00—13:59和14:00—14:59进行无人机多光谱观测试验,并结合PROSAIL模型模拟结果与实测CCD数据,分析一天中不同时刻典型植被指数的变化规律及CCD估算结果的差异。结果表明:在同一天中,无人机玉米冠层反射率和与实测CCD相关性较好的植被指数值均随时间变化,近红外波段的反射率变化最明显,越接近12:00,实测的植被指数值越低,而在一天的不同时间PROSAIL模型模拟的植被指数值几乎没有差异。在同一天,基于不同观测时间获取的同一植被指数与实测CCD的相关性存在较大差异,且不同生育时期和不同指数间的差异不一致;而模拟得到的同一植被指数与CCD的相关性在同一天不同时间的差异不明显。在不同生育时期,基于不同观测时间无人机数据构建的CCD估算模型均可以取得较好的精度,但不同观测时间的估算结果存在差异,决定系数最低的为0.53,最高的为0.80。这些结果表明,在传统的光谱数据获取时间范围内(10:00—14:00),无人机影像获取时间仍对玉米CCD估算有影响,越接近12:00,估算精度越高。研究结果可为后续作物的CCD精准估算提供基础支撑。 展开更多

关键词 冠层叶绿素密度 观测时间 机器学习 PROSAIL模型 玉米

在线阅读 下载PDF 职称材料

棉花叶绿素密度和叶片氮积累量的高光谱监测研究 被引量：21

2

作者 黄春燕 王登伟 +3 位作者 闫洁 张煜星 曹连莆 程诚 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期931-936,共6页

利用非成像高光谱仪,获取棉花不同品种、不同密度冠层关键生育时期的反射光谱数据,应用光谱多元统计分析技术,研究表明,棉花冠层叶绿素密度(CH.D)和叶片氮积累量(LNA)分别在反射光谱762 nm和763 nm处的相关系数达最大值(rCH.D=0.8845**... 利用非成像高光谱仪,获取棉花不同品种、不同密度冠层关键生育时期的反射光谱数据,应用光谱多元统计分析技术,研究表明,棉花冠层叶绿素密度(CH.D)和叶片氮积累量(LNA)分别在反射光谱762 nm和763 nm处的相关系数达最大值(rCH.D=0.8845**和rLNA=0.7870**,n=47);而一阶微分光谱数据对CH.D、LNA最敏感的波段均发生在750nm处(rCH.D=0.9098**和rLNA=0.9164**,n=47);采用47个建模样本的一阶微分光谱750 nm处的数值与棉花冠层CH.D建立线性相关模型方程,估算47个检验样本的棉花冠层CH.D,再根据CH.D与LNA建立的线性相关方程估算检验样本的LNA,47个检验样本的实测LNA与估测LNA极显著线性相关(r=0.8982**,n=94),模型方程的估算精度达86.3%,实测值与估算值的RMSE=1.0155,相对误差为0.1380。说明基于高光谱数据的棉花冠层叶绿素密度的遥感估测,可以间接用于棉花冠层叶片氮积累量的监测研究。 展开更多

关键词 棉花 高光谱 叶绿素密度 叶片氮积累量

在线阅读 下载PDF 职称材料

高光谱数据与棉花叶绿素含量和叶绿素密度的相关分析 被引量：21

3

作者 王登伟 黄春燕 +2 位作者 张伟 马勤建 赵鹏举 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期368-371,共4页

通过获取棉花不同品种、不同种植密度单叶和冠层关键生育时期的反射光谱,与其相应的单叶叶绿素含量(CHL.C,下同)和冠层叶绿素密度(CH.D,下同)进行多元统计的逐步相关分析。结果表明,棉花冠层CH.D在其反射光谱762nm波段处的相关系数达最... 通过获取棉花不同品种、不同种植密度单叶和冠层关键生育时期的反射光谱,与其相应的单叶叶绿素含量(CHL.C,下同)和冠层叶绿素密度(CH.D,下同)进行多元统计的逐步相关分析。结果表明,棉花冠层CH.D在其反射光谱762nm波段处的相关系数达最大值(RCH.D=0.8134**,n=94);对于一阶微分光谱,单叶CHL.C和冠层CH.D的敏感波段均发生在750nm波段处,基于750nm波段的微分数值,建立了棉花CHL.C和CH.D线性相关模型(RCHL.C=0.7382**,RMSE=0.1831,n=66;RCH.D=0.9027**,RMSE=0.3078,n=94),为利用高光谱遥感技术精确提取反映棉花生长状况的叶绿素信息提供了依据。 展开更多

关键词 棉花 高光谱 叶绿素含量 叶绿素密度 相关分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于成像光谱仪的冬小麦苗期冠层叶绿素密度监测 被引量：24

4

作者 谭海珍 李少昆 +7 位作者 王克如 谢瑞芝 高世菊 明博 于青 赖军臣 刘国庆 汤秋香 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1812-1817,共6页

利用自主研发的MSI200型成像光谱仪对冬小麦苗期叶绿素密度进行遥感监测,并与ASD Fieldspc FR2500型非成像地物光谱仪测定数据相比。结果表明,两种仪器所得R720、FD660、FD550、TCARI、GNDVI、PPR（550,450）、NRI等光谱特征参量均与叶... 利用自主研发的MSI200型成像光谱仪对冬小麦苗期叶绿素密度进行遥感监测,并与ASD Fieldspc FR2500型非成像地物光谱仪测定数据相比。结果表明,两种仪器所得R720、FD660、FD550、TCARI、GNDVI、PPR（550,450）、NRI等光谱特征参量均与叶绿素密度显著相关,拟合度较高,说明MSI200型成像光谱仪测定的作物光谱数据是可靠的。对筛选出的模型进行检验,ASD Fieldspc FR2500模型的预测精度达86.61%～92.79%,MSI200达91.26%～95.54%,其中PPR对叶绿素密度预测精度最高,RMSE分别为0.8391和0.0979。与传统非成像地物光谱仪相比,成像光谱仪能够提取纯冠层光谱信息,所得模型精度高、误差小,筛选的植被指数和特征波段对于航天、航空遥感器的定标有重要意义。 展开更多

关键词 冬小麦 苗期 冠层 叶绿素密度 MSI200型成像光谱仪 ASD Fieldspc FR2500型非成像地物光谱仪

在线阅读 下载PDF 职称材料

北疆棉花叶绿素密度的高光谱估算研究 被引量：12

5

作者 陈燕 黄春燕 +3 位作者 王登伟 祁亚琴 袁杰 马勤建 《新疆农业科学》 CAS CSCD 2006年第6期451-454,共4页

利用非成像高光谱仪,对4水平种植密度下的2个北疆棉花品种在5个关键生育时期进行冠层光谱测定,分析棉花反射光谱及微分光谱生育期的变化规律,并对棉花冠层叶绿素密度(CH.D)与光谱数据进行回归分析,结果表明,近红外729 nm波段处一阶微分... 利用非成像高光谱仪,对4水平种植密度下的2个北疆棉花品种在5个关键生育时期进行冠层光谱测定,分析棉花反射光谱及微分光谱生育期的变化规律,并对棉花冠层叶绿素密度(CH.D)与光谱数据进行回归分析,结果表明,近红外729 nm波段处一阶微分光谱数值与CH.D高度相关(r=0.937 2**,n=20),用此波段建立的CH.D估算模型,精度达84.3%,标准差为0.234 g/m2,RMSE=0.156 9。研究表明,可以用高光谱数据对新疆棉花冠层CH.D进行遥感估算。 展开更多

关键词 棉花 高光谱 叶绿素密度 估算模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

用高光谱微分指数估测条锈病胁迫下小麦冠层叶绿素密度 被引量：41

6

作者 蒋金豹 陈云浩 黄文江 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2243-2247,共5页

通过人工田间诱发不同等级条锈病,在不同生育期测定感染不同严重程度条锈病的冬小麦冠层光谱与冠层叶绿素密度(canopy chlorophyll density,CCD)。把CCD与高光谱指数进行相关性分析,选取相关系数大于0.7的指数构建反演模型,并对模型进... 通过人工田间诱发不同等级条锈病,在不同生育期测定感染不同严重程度条锈病的冬小麦冠层光谱与冠层叶绿素密度(canopy chlorophyll density,CCD)。把CCD与高光谱指数进行相关性分析,选取相关系数大于0.7的指数构建反演模型,并对模型进行检验,结果表明微分指数(D750-D550)/(D750+D550)反演精度以及稳定性最好,其次是微分指数(D725-D702)/(D725+D702)。对上述两个微分指数分别进行饱和度分析,发现当CCD大于12μg.cm-2时微分指数(D750-D550)/(D750+D550)易达到饱和,因此当CCD小于12μg.cm-2时,微分指数(D750-D550)/(D750+D550)反演CCD结果较好;但当CCD大于12μg.cm-2时,利用微分指数(D725-D702)/(D725+D702)反演CCD较好,该指数不易达到饱和状态。由于CCD与小麦病情指数(diseaseindex,DI)之间存在极显著负相关性,利用高光谱遥感精确估测小麦冠层CCD,不仅可以帮助判断作物的长势,而且可为识别小麦病害提供辅助信息。因此,该研究对于农业防灾减灾也具有重要现实意义。 展开更多

关键词 高光谱遥感 小麦 条锈病胁迫 冠层叶绿素密度 饱和度分析 反演模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于高光谱数据的棉花叶绿素密度定量提取研究 被引量：12

7

作者 袁杰 王登伟 +4 位作者 黄春燕 祁亚琴 陈燕 马勤建 王洪仁 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2007年第3期89-93,共5页

利用ASD FieldSpec FR野外光谱仪,测试了棉花(2个品种4水平种植密度)各生育时期的光谱数据及对应的叶绿素密度(CH.D),分析了它们随生育期的变化规律,并对棉花冠层光谱数据与CH.D进行了回归分析。结果表明:用归一化植被指数(NDVI)建立的... 利用ASD FieldSpec FR野外光谱仪,测试了棉花(2个品种4水平种植密度)各生育时期的光谱数据及对应的叶绿素密度(CH.D),分析了它们随生育期的变化规律,并对棉花冠层光谱数据与CH.D进行了回归分析。结果表明:用归一化植被指数(NDVI)建立的幂指数模型的相关系数最大(r=0.722**,n=30),可用以较好地提取棉花CH.D;红边斜率与棉花群体CH.D的线性相关达到1%极显著水平(rdλred=0.679**,n=30),用棉花新陆早19号729 nm波段的一阶微分光谱值与群体CH.D建立的线性回归模型,估测棉花新陆早13号的CH.D,实测CH.D与预测CH.D的相关系数r=0.8818**(n=30),估计精度为82.3%,RMSE为0.254 g/m2,说明可以用高光谱遥感数据对棉花冠层CH.D进行遥感定量监测。 展开更多

关键词 棉花 高光谱 叶绿素密度 红边 相关分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多角度成像数据的大豆冠层叶绿素密度反演 被引量：8

8

作者 张东彦 Coburn Craig +3 位作者 赵晋陵 王秀 王之杰 梁栋 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期205-213,共9页

利用多角度观测系统采集田间不同生育期大豆冠层的图谱数据,通过提取影像中土壤背景、大豆植株、光照叶片等不同目标地物的反射光谱,对比分析不同观测角度下成像光谱数据反演大豆冠层叶绿素密度的效果,探讨土壤、阴影叶片及角度变化对... 利用多角度观测系统采集田间不同生育期大豆冠层的图谱数据,通过提取影像中土壤背景、大豆植株、光照叶片等不同目标地物的反射光谱,对比分析不同观测角度下成像光谱数据反演大豆冠层叶绿素密度的效果,探讨土壤、阴影叶片及角度变化对群体叶绿素密度反演的影响。结果表明:(0°,20°,40°,60°)的天顶角组合有最高的预测模型决定系数(R2为0.834)和最小的均方根误差(RMSE为6.13);(20°,40°,60°)天顶角组合的决定系数值高于(0°,20°,40°)的组合,且在混合植被、纯植被、光照植被3类数据中有一致的趋势。40°天顶角是反演叶绿素密度的最优角度。0°方位角(太阳主平面的后向观测)是反演叶绿素密度的最优角度。天顶角变化是影响大豆冠层叶绿素密度反演的主要因素。 展开更多

关键词 大豆 成像高光谱 多角度 叶绿素密度 反演

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用图谱特征解析和反演作物叶绿素密度 被引量：7

9

作者 张东彦 刘良云 +2 位作者 黄文江 Cobum Craig 梁栋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1871-1881,共11页

地面成像光谱仪可对作物个体及群体信息进行"图谱"同步解析,因此在农业定量化研究中具有巨大的应用潜力。利用可见-近红外成像光谱仪采集不同生育期玉米和大豆的冠层"图谱"数据,在逐步提取影像中光照土壤、阴影土... 地面成像光谱仪可对作物个体及群体信息进行"图谱"同步解析,因此在农业定量化研究中具有巨大的应用潜力。利用可见-近红外成像光谱仪采集不同生育期玉米和大豆的冠层"图谱"数据,在逐步提取影像中光照土壤、阴影土壤、光照植被、阴影植被四种组分光谱的基础上,通过选取的敏感波段构建光谱植被指数和叶绿素密度进行波段自相关分析,探讨各个分量对作物叶绿素密度反演的影响。研究发现:当植被与土壤混合存在时,对叶绿素密度敏感的波段基本在红光与近红外波段;当植被光谱提纯后(剔除土壤光谱),对叶绿素密度敏感的波段范围增大,表现在蓝、绿波段;当阴影叶片光谱剔除后,对叶绿素密度敏感的波段表现为可见光波段增加,近红外波段减少,红边波段决定系数最高。上述变化特征在不同作物中有相同的趋势,为探索地面成像光谱仪"图谱"协同反演作物生化参数进行了有意义的探索。 展开更多

关键词 图谱解析 光谱指数 叶绿素密度 大豆 玉米

在线阅读 下载PDF 职称材料

净套作下大豆叶绿素密度动态及光谱估测研究 被引量：6

10

作者 黄山 杨峰 +5 位作者 张勇 王锐 邓俊才 雍太文 刘卫国 杨文钰 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2016年第5期29-37,共9页

【目的】利用高光谱数据构建一种适合于净作和套作群体的大豆叶绿素密度光谱估测通用模型,为监测以叶绿素密度为参数的净、套作大豆长势提供支撑。【方法】以南豆12为供试大豆品种,设计净作和套作2种种植模式,测定净、套作下大豆不同生... 【目的】利用高光谱数据构建一种适合于净作和套作群体的大豆叶绿素密度光谱估测通用模型,为监测以叶绿素密度为参数的净、套作大豆长势提供支撑。【方法】以南豆12为供试大豆品种,设计净作和套作2种种植模式,测定净、套作下大豆不同生育时期叶绿素密度及其冠层光谱特征,对通过原始、全波段导数光谱和多波段组合计算的植被指数与叶绿素密度进行相关性分析,比较不同高光谱特征参数与叶绿素密度之间的关系,借助高光谱遥感分析方法构建适合于净、套作下大豆叶绿素密度的估测模型。【结果】净作和套作大豆叶绿素密度在整个生育期呈先上升后下降的单峰曲线,在结荚期达到最大值,其中净作比套作平均高5.5%。同样,大豆冠层光谱反射率在近红外波段（700~1 000nm）也呈现先增后降趋势,结荚期最高,达到70%,并在结荚期之前红边位置出现红移现象。原始光谱自由组合的比值植被指数RVI（507/697）与叶绿素密度的相关性最高,相关系数大于0.962（P〈0.01）。对净、套作下大豆叶绿素密度模型进行比较分析,发现二次模型能够较好地估测净、套作下大豆叶绿素密度（R2〉0.75,RMSE=0.25）。【结论】用比值植被指数RVI（507/697）构建的叶绿素密度二次估测模型,能够较好地对净、套作下大豆叶绿素密度进行估测。 展开更多

关键词 叶绿素密度 光谱估测模型 冠层光谱 光谱反射率 光谱参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

高光谱数据与冬小麦叶绿素密度的相关性研究 被引量：14

11

作者 孟卓强 胡春胜 程一松 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2007年第6期74-79,共6页

分析2006年栾城试验站不同氮素水平下冬小麦的多时相的群体光谱测量数据和相应叶片叶绿素密度的测量数据,发现:冬小麦的群体光谱的导数光谱数据、红边光谱数据,归一化植被指数NDVI和比值植被指数RVI与叶绿素密度具有很好的相关关系,并... 分析2006年栾城试验站不同氮素水平下冬小麦的多时相的群体光谱测量数据和相应叶片叶绿素密度的测量数据,发现:冬小麦的群体光谱的导数光谱数据、红边光谱数据,归一化植被指数NDVI和比值植被指数RVI与叶绿素密度具有很好的相关关系,并且选取样本建立了相应的回归方程。以回归方程作为叶绿素高光谱估算模型,并利用检验样本对估算模型进行检验,结果表明,以745 nm处一阶导数光谱值、733 nm处二阶导数光谱值和红边振幅为变量的模型可以较好的估算叶绿素密度。 展开更多

关键词 冬小麦 叶绿素密度 高光谱数据 相关分析 估算模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

高光谱数据预处理对大豆叶绿素密度反演的作用 被引量：11

12

作者 杨峰 张勇 +2 位作者 谌俊旭 范元芳 杨文钰 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2017年第4期64-69,共6页

针对高光谱数据异常值影响叶绿素密度反演精度的问题,以大豆叶片为研究材料,利用马氏距离和蒙特卡洛交叉验证法(Monte Carlo cross validation,MCCV)剔除异常样本,探讨13种高光谱数据预处理方法对叶绿素密度偏最小二乘法(partial least ... 针对高光谱数据异常值影响叶绿素密度反演精度的问题,以大豆叶片为研究材料,利用马氏距离和蒙特卡洛交叉验证法(Monte Carlo cross validation,MCCV)剔除异常样本,探讨13种高光谱数据预处理方法对叶绿素密度偏最小二乘法(partial least square,PLS)建模的影响。结果表明,马氏距离法和MCCV剔除异常样本能提高校正模型的精度,在权重系数为1时剔除异常样本数3个,模型精度最高,校正集决定系数和均方根误差分别为0.821和0.112。微分处理能大幅度提高模型的预测精度,二阶微分处理效果最好,校正集决定系数和均方根误差分别为0.998和0.012,验证集决定系数和均方根误差分别为0.961和0.139,具有比原始光谱更高的精度。因此,适宜的高光谱数据预处理可有效提高大豆叶绿素密度估测精度。 展开更多

关键词 高光谱 预处理 大豆 叶绿素密度 偏最小二乘法

在线阅读 下载PDF 职称材料

新疆棉花LAI和叶绿素密度的高光谱估算研究 被引量：6

13

作者 陈燕 王登伟 +3 位作者 黄春燕 祁亚琴 袁杰 马勤建 《遥感信息》 CSCD 2007年第2期33-36,41,共5页

利用非成像高光谱仪,对棉花(2品种4水平种植密度)冠层5个关键生育时期进行光谱测定,分析棉花反射光谱及微分光谱生育期的变化规律,并对棉花冠层叶面积指数(LAI)、叶绿素密度(CH.D)与光谱数据进行回归分析,结果表明,用归一化差值植被指数... 利用非成像高光谱仪,对棉花(2品种4水平种植密度)冠层5个关键生育时期进行光谱测定,分析棉花反射光谱及微分光谱生育期的变化规律,并对棉花冠层叶面积指数(LAI)、叶绿素密度(CH.D)与光谱数据进行回归分析,结果表明,用归一化差值植被指数(NDVI)与LAI建立的对数模型能够较好地估测棉花冠层的LAI(r=0.9123**,n=20);近红外729 nm波段处一阶微分光谱数值与CH.D高度相关(r=0.9372**,n=20),用此波段建立的CH.D估算模型,精度达84.3%,标准差为0.234g.m-2,RMSE=0.1569。研究表明,可以用高光谱数据对新疆棉花冠层LAI和CH.D进行遥感估算。 展开更多

关键词 棉花 高光谱 叶面积指数 叶绿素密度 估算模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

干旱胁迫下旺长期烤烟冠层叶绿素密度的高光谱估测 被引量：8

14

作者 李梦竹 刘国顺 贾方方 《中国烟草科学》 CSCD 北大核心 2017年第1期23-28,共6页

为精准、实时、无损地估算烤烟冠层叶绿素密度,快速获取烤烟光合性能与营养状况,基于不同程度干旱胁迫处理,采用ASD光谱仪,在综合分析群体原始高光谱反射率、一阶导数光谱反射率及已有光谱指数与冠层叶绿素密度(CCD)关系的基础上,建立烤... 为精准、实时、无损地估算烤烟冠层叶绿素密度,快速获取烤烟光合性能与营养状况,基于不同程度干旱胁迫处理,采用ASD光谱仪,在综合分析群体原始高光谱反射率、一阶导数光谱反射率及已有光谱指数与冠层叶绿素密度(CCD)关系的基础上,建立烤烟CCD估算模型。结果表明:(1)干旱胁迫后烤烟冠层光谱反射率随叶绿素密度呈现规律性变化。(2)712 nm处的一阶导数与CCD相关性最好(r=0.838)。(3)利用一阶导数光谱建立的反演叶绿素密度的线性模型和BP神经网络模型中,均以BP神经网络模型效果最好,其模型决定系数R^2为0.9686,均方根误差RMSE 0.0778,表明模型的精度和稳定性均较好。研究结果可为实时监测旺长期烤烟群体光合能力及水分胁迫状况提供栽培管理依据。 展开更多

关键词 烤烟 旺长期 冠层叶绿素密度 干旱胁迫 估算模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于植被指数的叶绿素密度遥感反演建模与适用性研究 被引量：12

15

作者 张苏 刘良云 黄文江 《遥感信息》 CSCD 2013年第3期94-101,111,共9页

利用遥感数据反演叶绿素密度是对作物长势进行评估的有效手段。本文利用实测冬小麦和夏玉米两种作物、不同生育期的冠层光谱和叶片叶绿素含量数据,收集了14种光谱指数,分析各种光谱指数的叶绿素密度遥感模型的精度。优选了其中的8种植... 利用遥感数据反演叶绿素密度是对作物长势进行评估的有效手段。本文利用实测冬小麦和夏玉米两种作物、不同生育期的冠层光谱和叶片叶绿素含量数据,收集了14种光谱指数,分析各种光谱指数的叶绿素密度遥感模型的精度。优选了其中的8种植被光谱指数,建立了植被指数与叶绿素密度之间的回归模型,并利用不同生育期小麦数据和玉米数据对各模型进行验证,分析评价它们对不同生育期、不同作物类型的适用性。研究发现:利用SRI、RVI I、R-M和MTCI 4种植被指数所建模型对冬小麦不同生育期数据适用性较好,各生育期冠层叶绿素密度反演相对误差优于27%。其中,MTCI模型对不同作物类型的适用性最好,冠层叶绿素密度反演相对误差优于35%。 展开更多

关键词 高光谱 植被指数 冠层叶绿素密度

在线阅读 下载PDF 职称材料

用投影寻踪降维方法估测冬小麦叶绿素密度 被引量：1

16

作者 何汝艳 蒋金豹 +2 位作者 郭海强 郭会敏 陶亮亮 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1447-1452,共6页

为综合更多有效信息来提高冬小麦叶绿素密度的估测精度,应用投影寻踪降维方法对条锈病胁迫下冬小麦冠层光谱进行降维,生成一维向量,然后采用支持向量机回归方法对其叶绿素密度进行估测,并与高光谱植被指数估测结果进行了比较。结果表明... 为综合更多有效信息来提高冬小麦叶绿素密度的估测精度,应用投影寻踪降维方法对条锈病胁迫下冬小麦冠层光谱进行降维,生成一维向量,然后采用支持向量机回归方法对其叶绿素密度进行估测,并与高光谱植被指数估测结果进行了比较。结果表明,以小麦冠层一阶微分光谱与叶绿素密度相关性较高的波段(400~500nm、720~770nm和840~870nm)进行投影寻踪降维得到的最优一维向量为自变量,利用支持向量机回归方法构建的冠层叶绿素密度估测模型的精度最高,决定系数为0.867,均方根误差与相对误差均最小,分别为1.135μg·cm-2和13.6%。说明利用投影寻踪降维技术对条锈病胁迫下冬小麦冠层光谱进行降维处理,可以保留有效信息,提高冬小麦叶绿素密度估测精度。 展开更多

关键词 投影寻踪 降维 支持向量机回归 冠层叶绿素密度 冬小麦

在线阅读 下载PDF 职称材料

加工番茄叶绿素密度与高光谱数据的相关分析

17

作者 黄春燕 王登伟 +1 位作者 黄鼎程 马云 《新疆农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1662-1668,共7页

【目的】分析加工番茄高光谱数据与叶绿素密度的相关关系,为加工番茄生育期生长状况的实时、无损、快速的遥感监测提供理论依据。【方法】通过非成像ASD地物光谱仪获取加工番茄两个品种四个氮素水平冠层关键生育时期的反射光谱,与其相... 【目的】分析加工番茄高光谱数据与叶绿素密度的相关关系,为加工番茄生育期生长状况的实时、无损、快速的遥感监测提供理论依据。【方法】通过非成像ASD地物光谱仪获取加工番茄两个品种四个氮素水平冠层关键生育时期的反射光谱,与其相应的冠层叶绿素密度(CH.D)进行逐步回归相关分析。加工番茄冠层C H.D分别在其近红外反射光谱757 nm波段处和红光677 nm波段处的相关系数达最大值(r_(p757-CH.D)=0.7521**,r_(p677-CH.D)=-0.8437**,n=44,α=1%);采用这两个波段的反射率分别组成了归一化植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI),建立与加工番茄CH.D的5种线性和非线性的相关模型。【结果】NDVI和RVI所构建的加工番茄CH.D的双曲线函数模型的相关性和精度最高,再采用这两个植被指数的双曲线函数模型分别对加工番茄CH.D进行估算,它们的实测CH.D与估测CH.D的相关性均达到极显著检验水平(r_(实测CH.D-NDVI估测的CH.D-NDVI)=0.8041**,r_(实测CH.D-RVI估测的CH.D-RVI)=0.8094**,n=44,α=1%),估算精度均为86.6%。【结论】利用高光谱植被指数可以精确提取加工番茄冠层叶绿素密度信息并对其进行遥感估算研究。 展开更多

关键词 加工番茄 高光谱数据 叶绿素密度 相关分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于连续小波变换的干旱胁迫下玉米冠层叶绿素密度估测 被引量：6

18

作者 谭先明 王仲林 +3 位作者 张佳伟 王贝贝 杨峰 杨文钰 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2021年第4期155-161,共7页

测定了玉米各生育时期干旱胁迫下冠层叶绿素密度及冠层光谱数据,利用原始光谱反射率与冠层叶绿素密度进行相关性分析,采用常用植被指数、波段自由组合、连续小波变换构建玉米冠层叶绿素密度估测模型,并用决定系数(R2)、均方根误差(RMSE... 测定了玉米各生育时期干旱胁迫下冠层叶绿素密度及冠层光谱数据,利用原始光谱反射率与冠层叶绿素密度进行相关性分析,采用常用植被指数、波段自由组合、连续小波变换构建玉米冠层叶绿素密度估测模型,并用决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)进行精度检验。结果表明:冠层叶绿素密度在抽雄期相较于正常对照,轻度、中度、重度干旱胁迫处理分别下降7.8%、29.5%、44.2%;波段自由组合指数RVI(555,538)、NDVI(555,538)和敏感小波系数bior5.5(26,792)、rbio2.6(22,790)、gaus6(21,791)与叶绿素密度的相关性较高,相关系数绝对值均达到0.900以上;基于敏感小波系数构建的冠层叶绿素密度估测模型验证集R2均在0.850以上,相较于其他植被指数模型R2平均提升20.6%,RMSE平均降低32.6%;最优模型为以gaus6(21,791)为自变量的一元线性回归模型,R2为0.864,RMSE为1.532。利用连续小波变换对光谱数据进行预处理,可以有效提升玉米冠层叶绿素密度估测模型的精度。 展开更多

关键词 干旱胁迫 叶绿素密度 连续小波变换 植被指数 冠层 玉米

在线阅读 下载PDF 职称材料

融合叶绿素数据的棉花冠层光合速率高光谱估算建模

19

作者 侯卜平 王家强 +4 位作者 李福庆 石靖 高菊 申栋妍 李克远 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第1期203-212,共10页

通过设置不同的灌水量梯度,获取棉花5个生育时期(蕾期、初花期、盛花期、花铃期、盛铃期)冠层的光谱反射率、叶绿素密度和叶片净光合速率(P_(n))数据,利用支持向量机(SVM)模型和随机森林(RF)模型,建立融合叶绿素密度数据和未融合叶绿素... 通过设置不同的灌水量梯度,获取棉花5个生育时期(蕾期、初花期、盛花期、花铃期、盛铃期)冠层的光谱反射率、叶绿素密度和叶片净光合速率(P_(n))数据,利用支持向量机(SVM)模型和随机森林(RF)模型,建立融合叶绿素密度数据和未融合叶绿素密度数据的冠层光合速率预测模型。结果表明:在水分胁迫下,叶绿素密度与净光合速率呈正相关关系;用CARS+SPA算法重复执行的方式进行特征波段筛选,降维效果显著,剔除冗余波段效率高,盛花期特征波段为332、347、416、466、672、695、711、733、752、848、954 nm和1069 nm。模型监测结果表明,融合叶绿素密度数据的模型拟合度优于未融合叶绿素的模型;比较不同模型的估算能力和模型精度,随机森林(RF)模型均优于支持向量机(SVM)模型;融合叶绿素密度的RF模型5个生育时期的建模集R^(2)分别为0.659、0.676、0.808、0.744和0.633,验证集R^(2)分别为0.635、0.675、0.786、0.725和0.627。与未融合叶绿素密度数据的模型相比,融合叶绿素密度数据模型建模集的R^(2)平均提高5.59%,RMSE平均降低2.92%,RPD平均提高7.26%;验证集的R^(2)平均提高4.12%,RMSE平均降低1.64%,RPD平均提高5.27%,表明融合叶绿素密度数据的棉花冠层光合速率光谱估测模型具有更高的拟合精度和稳定性。 展开更多

关键词 棉花 光合速率 叶绿素密度 特征波段选择 光谱估测模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

应用光谱指数和机器学习反演紫丁香叶片的叶绿素面密度 被引量：1

20

作者 杜菲菲 安慧君 李贺新 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期75-83,共9页

为无损监测植物叶片叶绿素面密度,及时反映植物的生长状态,以内蒙古农业大学东校区紫丁香(Syringa oblata Lindl.)为研究对象,获取了160枚叶片反射率光谱(350~2500 nm)及其对应的叶绿素面密度数据,在一维和二维光谱指数的基础上引入三... 为无损监测植物叶片叶绿素面密度,及时反映植物的生长状态,以内蒙古农业大学东校区紫丁香(Syringa oblata Lindl.)为研究对象,获取了160枚叶片反射率光谱(350~2500 nm)及其对应的叶绿素面密度数据,在一维和二维光谱指数的基础上引入三维光谱指数(I_(TBI)),基于原始光谱(R)、一阶微分光谱(R_(FD))和二阶微分光谱(R_(SD))构建了全波段不同维度光谱指数,经皮尔逊相关系数法(PCC)筛选出最优光谱指数,构建了海洋捕食者算法优化孪生支持向量机融合模型(MPA-TSVR),并与孪生支持向量回归机(TSVR)、偏最小二乘回归法(PLSR)、反向传播神经网络(BPNN)和支持向量回归机(SVR)模型对比分析。结果表明:不同维度下最优光谱指数与叶绿素面密度间的最大相关系数分别是I_(TBI3)(R_(SD714),R_(SD745),R_(SD700))为0.9015、I_(SRI)(R_(FD704),R_(FD738))为0.8911和R_(FD744)为0.8740。不同预处理下最优光谱指数建模精度由高到低顺序为:R_(SD)、R_(FD)、R,R_(SD)-MPA-TSVR反演效果最佳,测试集决定系数(R^(2))为0.9060,均方根误差(R_(MSE))为3.8827;不同维度下最优光谱指数建模精度由高到低顺序为:三维光谱指数、二维光谱指数、一维光谱指数,I_(TBI3)-MPA-TSVR反演效果最佳,测试集R^(2)为0.9110,R_(MSE)为3.7763,相比于I_(TBI3)-TSVR、I_(TBI3)-PLSR、I_(TBI3)-BPNN和I_(TBI3)-SVR模型更稳定。因此,I_(TBI3)-MPA-TSVR模型可为无损监测紫丁香的生长状态提供参考。 展开更多

关键词 紫丁香 叶绿素面密度 光谱指数 海洋捕食者算法 孪生支持向量机

在线阅读 下载PDF 职称材料