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基于便携式作物生长监测诊断仪的红壤花生叶片氮积累量和叶面积指数监测 被引量：1
1
作者 黄俊宝 曹中盛 +2 位作者 孙滨峰 彭忻怡 李艳大 《江西农业学报》 CAS 2024年第4期8-12,共5页
通过分析红壤花生不同生育期的生长指标动态变化特征及其与冠层光谱植被指数间的定量关系,以赣花5号和航花2号这2个花生品种为试验对象,设置4个施氮水平,在花生关键生育期(苗期、花针期、结荚期和饱果期)利用便携式作物生长监测诊断仪(C... 通过分析红壤花生不同生育期的生长指标动态变化特征及其与冠层光谱植被指数间的定量关系,以赣花5号和航花2号这2个花生品种为试验对象,设置4个施氮水平,在花生关键生育期(苗期、花针期、结荚期和饱果期)利用便携式作物生长监测诊断仪(CGMD-402)采集冠层光谱植被指数,并同步取样测定各处理的地上部生物量、叶片氮积累量(LNA)和叶面积指数(LAI),构建基于CGMD-402的红壤花生LNA和LAI监测模型。结果表明:施氮水平会对红壤花生植株的生长产生影响,地上部植株的生物量会随着施氮量的增加而增大;叶片氮积累量和叶面积指数均随生育进程的推进整体上表现为先升后降的动态变化特征;花针期与结荚期的花生冠层归一化植被指数(NDVI)与LAI和LNA均具有较好的相关性。因此,可利用便携式作物生长监测诊断仪CGMD-402监测红壤花生的LAI和LNA,为江西省红壤花生的精确施氮管理提供技术支撑。 展开更多
关键词 作物生长监测诊断仪 红壤花生 叶面积指数 叶片氮积累量 监测模型
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基于作物生长监测诊断仪的双季稻叶面积指数监测模型 被引量：7
2
作者 李艳大 孙滨峰 +4 位作者 曹中盛 叶春 舒时富 黄俊宝 何勇 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期141-149,共9页
为探索作物生长监测诊断仪(Crop Growth Monitoring and Diagnosis Apparatus,CGMD)在不同株型双季稻长势指标监测应用的准确性和适用性,该研究开展了不同株型品种和施氮量的田间试验,采用CGMD获取冠层差值植被指数(Differential Vegeta... 为探索作物生长监测诊断仪(Crop Growth Monitoring and Diagnosis Apparatus,CGMD)在不同株型双季稻长势指标监测应用的准确性和适用性,该研究开展了不同株型品种和施氮量的田间试验,采用CGMD获取冠层差值植被指数(Differential Vegetation Index,DVI)、归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)和比值植被指数(Ratio Vegetation Index,RVI),并同步采用高光谱仪(Analytical Spectral Devices,ASD)获取冠层光谱反射率,构建DVI、NDVI和RVI;通过比较2种光谱仪获取的植被指数变化特征及相互定量关系,评价CGMD的监测精度,建立基于CGMD的不同株型双季稻叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)监测模型,并用独立数据对模型进行检验。结果表明:不同株型品种的LAI、DVI、NDVI和RVI随施氮量增加而增大,随生育进程推进呈“低—高—低”的变化趋势;基于CGMD与ASD的DVI、NDVI和RVI间的决定系数(Determination Coefficient,R2)分别为0.959~0.968、0.961~0.966和0.957~0.959,表明CGMD具有较高监测精度,可替代价格昂贵的ASD获取DVI、NDVI和RVI。基于CGMD植被指数的单生育期LAI监测模型的预测效果优于全生育期,基于CGMD植被指数的松散型品种LAI监测模型的预测效果优于紧凑型品种;基于DVICGMD的线性方程可较好地预测LAI,模型R2为0.857~0.903,模型检验的相关系数(Correlation Coefficient,r)、均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)和相对均方根误差(Relative Root Mean Square Error,RRMSE)分别为0.950~0.984、0.18~0.43和3.95%~9.40%;基于NDVICGMD的指数方程可较好地预测LAI,模型R2为0.831~0.884,模型检验的r、RMSE和RRMSE分别为0.906~0.967、0.24~0.38和5.73%~9.16%;基于RVICGMD的幂函数方程可较好地预测LAI,模型R2为0.830~0.881,模型检验的r、RMSE和RRMSE分别为0.905~0.954、0.25~0.56和7.37%~9.99%。与传统人工取样测定LAI法相比,利用CGMD可实时无损监测双季稻LAI动态变化,可替代SunScan植物冠层分析仪获取双季稻LAI,在双季稻生产中具有推广应用价值。 展开更多
关键词 作物 模型 氮 双季稻 作物生长监测诊断仪 植被指数 叶面积指数
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基于便携式作物生长监测诊断仪的江西双季稻氮肥调控研究 被引量：16
3
作者 李艳大 舒时富 +5 位作者 陈立才 叶春 黄俊宝 孙滨峰 王康军 曹中盛 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期100-106,共7页
建立基于便携式作物生长监测诊断仪的江西双季稻氮肥调控模型,利用模型推荐穗肥追氮量,实现江西双季稻氮肥追施的精确管理。基于不同株型品种和氮肥处理的田间试验资料,构建了双季稻叶面积指数光谱监测模型,利用拔节期的差值植被指数实... 建立基于便携式作物生长监测诊断仪的江西双季稻氮肥调控模型,利用模型推荐穗肥追氮量,实现江西双季稻氮肥追施的精确管理。基于不同株型品种和氮肥处理的田间试验资料,构建了双季稻叶面积指数光谱监测模型,利用拔节期的差值植被指数实时估测叶面积指数,进而结合江西双季稻高产栽培经验和建立的氮肥调控模型,对双季稻穗肥追氮量进行实时推荐,并和当地农户施肥方案和产量进行比较。双季稻关键生育期(分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期和灌浆期)的冠层差值植被指数DVI(810,720)与叶面积指数均呈显著正相关,线性函数拟合效果优于其他函数。利用独立试验资料对所建模型进行了检验,单生育期的模型预测效果优于全生育期模型;其中,拔节期的光谱监测模型表现最佳,早稻和晚稻叶面积指数的光谱监测模型的R2分别为0.880 6和0.878 8,模型预测早稻和晚稻叶面积指数的均方根误差、相对均方根误差、相关系数分别为0.30和0.25、7.28%和6.18%、0.923 2和0.926 9。氮肥调控模型推荐施肥应用表明,紧凑型品种的穗肥用量高于松散型品种;与农户方案相比,氮肥调控模型推荐施肥的调控方案在产量不降低的情况下减少氮肥用量6.58kg/hm2,提高氮肥农学利用率0.82个百分点、净收益103元/hm2和产投比0.9,而产量比农户方案略高或持平。与传统非定量农户施肥法相比,基于便携式作物生长监测诊断仪的双季稻氮肥调控方法可在保证产量的情况下,减少施氮量,提高氮肥农学利用率,获得更高经济效益,在江西双季稻生产中具有推广应用价值。 展开更多
关键词 氮 肥料 作物 便携式作物生长监测诊断仪 双季稻 差值植被指数 氮肥调控 叶面积指数 产量
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基于作物生长监测诊断仪的双季稻叶干重监测模型 被引量：3
4
作者 李艳大 曹中盛 +5 位作者 舒时富 孙滨峰 叶春 黄俊宝 朱艳 田永超 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2028-2035,共8页
本文旨在验证作物生长监测诊断仪(crop growth monitoring and diagnosis apparatus, CGMD)监测双季稻长势指标的准确性,建立基于CGMD的双季稻叶干重监测模型。通过实施8个不同早、晚稻品种和4个施氮水平的小区试验,采用CGMD获取从分蘖... 本文旨在验证作物生长监测诊断仪(crop growth monitoring and diagnosis apparatus, CGMD)监测双季稻长势指标的准确性,建立基于CGMD的双季稻叶干重监测模型。通过实施8个不同早、晚稻品种和4个施氮水平的小区试验,采用CGMD获取从分蘖期至灌浆期的冠层归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)、差值植被指数(differential vegetation index,DVI)和比值植被指数(ratio vegetation index,RVI),同步采用高光谱仪(analytical spectral devices field-spec handheld 2, ASD FH2)获取冠层光谱反射率计算NDVI、DVI和RVI;分析2种光谱仪获取的植被指数间的相关关系,验证CGMD的测量精度,建立基于CGMD的叶干重监测模型,并用独立试验数据对模型进行检验。结果表明:早、晚稻叶干重随施氮水平的增加而增大,随生育进程的推进呈"低—高—低"动态变化趋势;CGMD与ASDFH2获取的NDVI、DVI和RVI呈极显著相关,相关系数(correlation coefficient,r)分别为0.9535~0.9972、0.9099~0.9948和0.9298~0.9926,表明2种光谱仪获取的植被指数具有高度的一致性, CGMD可替代价格昂贵的ASD FH2获取NDVI、DVI和RVI。CGMD获取的3个植被指数相比, RVI_(CGMD)与叶干重的相关性最高;基于RVI_(CGMD)的幂函数模型可准确地监测叶干重,模型建立的决定系数(determination coefficient,R~2)为0.8604~0.9216,模型检验的均方根误差(root mean square error, RMSE)、相对均方根误差(relative root mean square error, RRMSE)和r分别为12.97~17.87 g m~(–2)、4.88%~16.79%和0.9951~0.9992。与人工采样测定叶干重相比,利用CGMD可实时准确地获取双季稻叶干重动态变化,在双季稻长势精确诊断和丰产高效栽培中具有应用价值。 展开更多
关键词 双季稻 叶干重 作物生长监测诊断仪 植被指数 监测模型
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基于作物生长监测诊断仪的玉米LAI监测模型研究 被引量：7
5
作者 贺佳 郭燕 +3 位作者 王利军 张彦 赵犇 王来刚 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期187-194,共8页
为探索作物生长监测诊断仪(CGMD-402型)在作物长势监测应用中的精准性与适用性,连续2年在不同氮肥水平下进行不同玉米品种的实验。使用作物生长监测诊断仪采集冠层归一化差值植被指数(Normalized differential vegetation index,NDVI)... 为探索作物生长监测诊断仪(CGMD-402型)在作物长势监测应用中的精准性与适用性,连续2年在不同氮肥水平下进行不同玉米品种的实验。使用作物生长监测诊断仪采集冠层归一化差值植被指数(Normalized differential vegetation index,NDVI)、比值植被指数(Ratio vegetation index,RVI),并同步以ASD FR-2500型野外高光谱辐射测量仪获取冠层光谱反射率,构建NDVI、RVI高光谱植被指数;通过对比两种仪器获取的植被指数特征及其定量关系,评价CGMD 402型作物生长监测诊断仪监测精度;基于CGMD-402型作物生长监测诊断仪获取的NDVI、RVI,建立叶面积指数(Leaf area index,LAI)监测模型,并对模型监测精度进行验证。结果表明:玉米冠层NDVI、RVI随施氮量增加而增加,增加幅度分别为8.20%~36.59%、4.40%~25.16%;CGMD-402型作物生长监测诊断仪与ASD FR-2500型野外高光谱辐射测量仪获取的NDVI、RVI相关系数分别为0.991、0.985,决定系数分别为0.983、0.969,说明CGMD 402型作物生长监测诊断仪具有较高的监测精度,可替代ASD FR-2500型野外高光谱辐射测量仪获取NDVI、RVI指数;利用CGMD-402型作物生长监测诊断仪获取NDVI、RVI,建立LAI监测模型的决定系数分别为0.911、0.898;以独立数据对模型精度进行验证,模型预测值与田间实测值间决定系数分别为0.963、0.954,相对误差分别为6.65%、9.37%,表明二者具有高度一致性。研究表明,利用作物生长监测诊断仪能有效监测玉米不同品种LAI动态变化,可以替代AccuPARLP-80型植物冠层分析仪获取玉米LAI数据。 展开更多
关键词 玉米 叶面积指数 作物生长监测诊断仪 监测模型
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作物数字图像获取与长势诊断的方法研究 被引量：15
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作者 韩文霆 李敏 陈微 《农机化研究》 北大核心 2012年第6期1-6,共6页
数字图像在作物信息采集方面具有信息量大、速度快、精度高等显著的特点和优势,被广泛应用于作物生长诊断方面。以往研究集中在作物图像分析技术,对图像获取手段和获取系统的技术要求等论述较少。从建立作物图像获取系统的角度出发,在... 数字图像在作物信息采集方面具有信息量大、速度快、精度高等显著的特点和优势,被广泛应用于作物生长诊断方面。以往研究集中在作物图像分析技术,对图像获取手段和获取系统的技术要求等论述较少。从建立作物图像获取系统的角度出发,在分析作物图像颜色、分辨率、格式和文件存储空间大小的基础上,总结了常用作物图像获取及分析技术在作物监测方面的应用。结果表明,作物水分及营养状况诊断多采用图像颜色特征分析的方法,常用RGB和HIS颜色模型,作物图像可以在自然光照条件下获取,镜头距离地面或作物的距离、拍摄角度、图像分辨率和图像存储格式并无定规,可用JPEG格式来存储图像,节省大量的图像存储空间。土壤和杂草等背景的识别、病虫害特征提取等方面采用颜色特征、多光谱图像、纹理特征和形状特征等方法,图像颜色分辨率从288×352像素到3 072×2 304像素可使识别目标达到80%～95%。图像分辨率高的识别效果好,但是程序用时长,图像文件占用空间大,影响图像传输速度和诊断的实时性。因此获取图像时要根据图像应用的具体情况来选择合理的图像分辨率。 展开更多
关键词 计算机视觉 图像获取 图像分辨率 图像特征信息 作物生长诊断
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基于作物生长监测诊断仪的玉米南方锈病监测模型
7
作者 贺佳 郭燕 +3 位作者 王来刚 张彦 位盼盼 曾凯 《江苏农业学报》 2025年第8期1553-1558,共6页
针对玉米南方锈病(SCR)的发生情况,本研究通过连续2年田间病害调查试验,利用402型作物生长监测诊断仪(Crop growth monitoring&diagnosis 402,CGMD_(402))和ASD FR-2500型地物光谱仪(Analytical spectral devices field spec,ASD 25... 针对玉米南方锈病(SCR)的发生情况,本研究通过连续2年田间病害调查试验,利用402型作物生长监测诊断仪(Crop growth monitoring&diagnosis 402,CGMD_(402))和ASD FR-2500型地物光谱仪(Analytical spectral devices field spec,ASD 2500)获取玉米冠层归一化差值植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI),通过分析光谱指数与玉米南方锈病病情指数(DI_(SCR))的定量关系,并利用CGMD_(402)采集的NDVI、RVI建立DI_(SCR)监测模型,以田间实测病情指数对模型精度进行验证评价。结果表明,2种传感器获取的NDVI、RVI拟合决定系数(R^(2))分别为0.965、0.960,说明2种设备获取的冠层光谱指数具有较高的一致性;基于CGMD_(402)采集的NDVI、RVI建立DI_(SCR)监测模型的决定系数(R^(2))分别为0.824、0.778,标准差(SE)分别为0.047、0.051;以田间玉米南方锈病病情指数实测值对基于CGMD_(402)采集的NDVI、RVI玉米南方锈病监测模型预测值进行验证,结果显示两者间R^(2)分别为0.978、0.975,均方根误差(RMSE)分别为0.267、0.301,相对误差(RE)分别为7.387%、9.734%,说明基于CGMD_(402)的玉米南方锈病监测模型能较好监测田间DI_(SCR)。与目前利用便携式地物光谱仪相比,CGMD_(402)能较好地获取作物病害信息,在病害田间监测上具有一定的精度与应用价值。 展开更多
关键词 作物生长监测诊断仪 玉米南方锈病 病害监测模型
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无人机遥感在农田信息监测中的应用进展 被引量：68
8
作者 纪景纯 赵原 +4 位作者 邹晓娟 宣可凡 王伟鹏 刘建立 李晓鹏 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期773-784,共12页
快速实时地掌握农田信息是实施精准农作的基础。以无人机为平台的低空遥感探测技术,具有空间分辨率高、时效性强和成本低等特点,可填补地面监测和高空遥感间的测量尺度空缺,因此在农田信息精准监测领域具有广泛的应用前景。近年来,随着... 快速实时地掌握农田信息是实施精准农作的基础。以无人机为平台的低空遥感探测技术,具有空间分辨率高、时效性强和成本低等特点,可填补地面监测和高空遥感间的测量尺度空缺,因此在农田信息精准监测领域具有广泛的应用前景。近年来,随着无人机飞行平台稳定性增强、操作难度降低,机载遥感设备的轻量化和多样化,以及遥感数据处理技术的进步,无人机遥感在农田信息监测领域得到了快速发展。本文对国内外相关研究成果进行了总结,对常用遥感技术类型和数据处理方法以及具体应用方向和实施效果进行了综述,并提出了当前存在的突出问题和未来的发展方向,以期为推动无人机遥感在农田信息监测和精准农业中更广泛的应用提供依据。 展开更多
关键词 低空遥感 无人机 农田信息监测 作物估产 生长诊断
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