小麦籽粒蛋白质含量高光谱预测模型研究 被引量：18

1

作者 冯伟 姚霞 +3 位作者 田永超 朱艳 刘小军 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1935-1942,共8页

为定量分析小麦籽粒蛋白质含量、叶片氮素营养指标、冠层高光谱参数的相互关系,确立能够准确预测小麦籽粒蛋白质含量的敏感光谱参数和定量模型,2003—2006年在连续3个生长季不同小麦品种和不同施氮水平的4个大田试验条件下,于小麦不同... 为定量分析小麦籽粒蛋白质含量、叶片氮素营养指标、冠层高光谱参数的相互关系,确立能够准确预测小麦籽粒蛋白质含量的敏感光谱参数和定量模型,2003—2006年在连续3个生长季不同小麦品种和不同施氮水平的4个大田试验条件下,于小麦不同生育期采集田间冠层高光谱数据并测定植株氮素含量和籽粒蛋白质含量。试验1以低蛋白质含量的宁麦9号和高蛋白质含量的豫麦34为材料,试验2以低、中、高蛋白质含量的宁麦9号、扬麦12和豫麦34为材料,试验3以低蛋白质含量的宁麦9号、中蛋白质含量的扬麦10号和淮麦20以及高蛋白质含量的徐州26为材料,试验4以低蛋白质含量的宁麦9号和中蛋白质含量的扬麦10号为材料。结果显示,不同品种小麦的籽粒蛋白质含量随施氮水平的提高而增加,可以通过开花期叶片氮含量和氮积累量进行可靠的估测。而不同试验条件下的叶片氮含量和氮积累量可以基于统一的光谱参数进行定量反演,其中基于REPle和mND705的叶片氮含量监测模型及基于SDr/SDb和FD742的叶片氮积累量监测模型,具有可靠的预测性和适用性。根据特征光谱参数—叶片氮素营养—籽粒蛋白质含量这一技术路径,以叶片氮素营养为交接点将两部分模型链接,建立了基于开花期高光谱参数的小麦籽粒蛋白质含量预测模型,经独立资料检验表明,以参数mND705、REPle、SDr/SDb和FD742为变量,建立成熟期籽粒蛋白质含量预报模型均给出较好的检验结果。因此,利用开花期关键特征光谱指数可以直接评价小麦成熟期籽粒蛋白质含量状况,其中基于mND705参数的预测模型更为准确可靠。 展开更多

关键词 小麦 氮素营养 籽粒蛋白质含量 高光谱遥感 预测模型

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以冠层反射光谱监测水稻叶片氮积累量的研究 被引量：24

2

作者 周冬琴 朱艳 +2 位作者 田永超 姚霞 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1316-1322,共7页

作物氮素状况是评价作物长势、估测产量与品质的重要参考指标，对作物氮素精确诊断与管理具有重要意义。本文以不同施氮水平下的4年田间试验为基础，研究了水稻叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系。结果显示，在冠层单波段反射率中，... 作物氮素状况是评价作物长势、估测产量与品质的重要参考指标，对作物氮素精确诊断与管理具有重要意义。本文以不同施氮水平下的4年田间试验为基础，研究了水稻叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系。结果显示，在冠层单波段反射率中，460nm、510nm及760～1100nm的光谱反射率与冠层叶片氮积累量的相关性较好；近红外波段（760～1220nm）与可见光波段（460～710nm）的比值、差值和归一化植被指数与叶片氮积累量都呈极显著正相关，其中比值植被指数的相关性最好；λrep、SAVI和OSAV三个特征光谱参数与叶片氮积累量也呈极显著相关。通过对拟合较好的15个光谱参数进行逐步回归分析，最后选取比值植被指数RVI（1100，560）与叶片氮积累量（LNA）的线性回归方程[LNA：1．099×RVI（1100，560）-2．4671]为水稻叶片氮积累量的定量监测模型。利用不同粳稻品种和水肥处理的观测资料对监测方程进行了检验，其RMSE值均小于18％，表明预测值与实测值之间符合度较高，对不同栽培条件下的水稻叶片氮积累量具有较好的预测性和普适性。 展开更多

关键词 水稻 冠层反射光谱 叶片氮积累量 光谱指数 监测模型

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水稻穗结构的定量特征与虚拟表达的初步研究 被引量：16

3

作者 石春林 朱艳 +1 位作者 汤亮 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期652-656,共5页

连续观察了不同品种和不同氮肥处理条件下水稻穗结构,并对其进行了定量分析及参数化处理。结果表明,一次枝梗长与穗长之比随穗轴节位呈两次函数变化,不同品种类型之间的参数变异较大;一次枝梗上的二次枝梗数与一次枝梗长度呈线性变化;... 连续观察了不同品种和不同氮肥处理条件下水稻穗结构,并对其进行了定量分析及参数化处理。结果表明,一次枝梗长与穗长之比随穗轴节位呈两次函数变化,不同品种类型之间的参数变异较大;一次枝梗上的二次枝梗数与一次枝梗长度呈线性变化;一次枝梗基本均匀着生于穗轴上,一次枝梗和二次枝梗的节间距离变化不大。进一步利用水稻生长模型输出的穗粒数和一次枝梗数分析了二次枝梗的空间分布。最后结合上述结构特征,进行了水稻穗结构的计算机模拟。 展开更多

关键词 水稻 穗 结构 虚拟

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水稻冠层结构的动态模拟研究 被引量：13

4

作者 石春林 朱艳 +1 位作者 曹卫星 金之庆 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1831-1835,共5页

根据水稻器官生长的生物学规律,在试验研究的基础上,结合生长模型相关输出,构建了普适性的水稻冠层拓扑结构模型。以节间及其着生叶或穗为单位,将水稻植株分解成若干生长单元,来描述水稻植株的冠层拓扑结构;利用Logistic曲线模拟器官伸... 根据水稻器官生长的生物学规律,在试验研究的基础上,结合生长模型相关输出,构建了普适性的水稻冠层拓扑结构模型。以节间及其着生叶或穗为单位,将水稻植株分解成若干生长单元,来描述水稻植株的冠层拓扑结构;利用Logistic曲线模拟器官伸长过程,并结合器官发育与叶龄关系,确定了各器官的初始伸长时间和伸长历期,构建了水稻植株冠层动态生长模型;最后对模型进行了检验,初步实现了以日为单位的虚拟水稻生长。 展开更多

关键词 水稻 冠层 结构 伸长模型 虚拟生长

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基于几何参数模型和OpenGL的油菜角果可视化研究 被引量：5

5

作者 岳延滨 朱艳 曹宏鑫 《江苏农业科学》 CSCD 北大核心 2011年第1期438-441,共4页

以油菜角果为研究对象,通过不同品种和氮肥盆栽试验数据统计分析,拟合得到油菜角果的几何参数模型。在此基础之上,研究了油菜角果的三维建模技术,构建了基于形态特征参数的角果几何模型。用圆柱体模拟果柄;采用组合多个几何图元的方式... 以油菜角果为研究对象,通过不同品种和氮肥盆栽试验数据统计分析,拟合得到油菜角果的几何参数模型。在此基础之上,研究了油菜角果的三维建模技术,构建了基于形态特征参数的角果几何模型。用圆柱体模拟果柄;采用组合多个几何图元的方式构建角果果身模型;用圆台体模拟果喙。然后,基于OpenGL图形平台,绘制了角果的三维形态,并进行了颜色渲染和光照处理。最后,通过耦合角果个体形态结构模型以及角果个体之间的相互关系,实现了角果个体-群体2个层次的形态可视化,为构建可视化油菜生长系统奠定了技术基础。 展开更多

关键词 角果 几何参数模型 可视化 OPENGL

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基于GIS的土壤肥力综合评价研究 被引量：3

6

作者 陈宏金 朱艳 +2 位作者 刘小军 马广 梅淑芳 《农机化研究》 北大核心 2008年第1期28-31,共4页

利用GIS对浙江省金华市现代农业高新园区地图进行数字化,以500×500网格取得表层土样110份,并在室内测试分析了土壤样品的有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾、pH、阳离子交换量等指标;同时,进一步采用层次分析法确定了土... 利用GIS对浙江省金华市现代农业高新园区地图进行数字化,以500×500网格取得表层土样110份,并在室内测试分析了土壤样品的有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾、pH、阳离子交换量等指标;同时,进一步采用层次分析法确定了土壤肥力评价因子的权重,对评价指标建立了相应的隶属函数,通过计算其隶属度,从而求得每个评价单元的土壤肥力综合指标值,并依据综合值确定了土壤肥力等级及其面积,从而为农业高新园区的精确管理奠定了基础。 展开更多

关键词 农作物 土壤肥力 理论研究 GIS 层次分析

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小麦叶片氮含量与冠层反射光谱指数的定量关系 被引量：39

7

作者 李映雪 朱艳 +3 位作者 田永超 姚霞 秦晓东 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期358-362,共5页

本文以3种蛋白质类型的小麦品种在不同施氮水平下的3年田间试验为基础,研究了小麦叶片氮含量与冠层反射光谱的定量关系。结果显示,不同试验中拔节后叶片氮含量均随施氮水平呈上升趋势,同时冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异... 本文以3种蛋白质类型的小麦品种在不同施氮水平下的3年田间试验为基础,研究了小麦叶片氮含量与冠层反射光谱的定量关系。结果显示,不同试验中拔节后叶片氮含量均随施氮水平呈上升趋势,同时冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异。对于低、中、高籽粒蛋白质含量的品种,叶片氮含量与冠层反射光谱的归一化植被指数NDVI(1 220,710)和红边位置均有密切的定量关系,决定系数在0.80左右。对于不同品质类型小麦品种,均可利用统一的回归方程描述其叶片氮含量随反射光谱参数的变化,对于低蛋白类型品种,采用单独的回归系数即可提高叶片氮含量估测的准确性。本研究确立的小麦叶片氮含量与冠层反射光谱的定量关系可用于不同的小麦品种、生育时期和施氮水平,为小麦氮素营养的监测诊断与精确施肥等提供理论依据和技术途径。 展开更多

关键词 小麦 叶片氮含量 冠层反射光谱 光谱指数 定量关系

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水稻叶曲线特征的机理模型 被引量：29

8

作者 石春林 朱艳 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期656-660,共5页

通过对水稻叶片的受力分析,推导了叶曲线方程,并进行了影响系数的参数化和方程求解。对叶曲线方程的灵敏度分析表明,方程较好地体现了叶长、叶宽、叶形、比叶重和叶片形变系数等参数对叶曲线的综合影响,与生产中水稻株型特征变化相一致... 通过对水稻叶片的受力分析,推导了叶曲线方程,并进行了影响系数的参数化和方程求解。对叶曲线方程的灵敏度分析表明,方程较好地体现了叶长、叶宽、叶形、比叶重和叶片形变系数等参数对叶曲线的综合影响,与生产中水稻株型特征变化相一致。进一步利用三维数字化仪获得的不同品种类型水稻拔节期和孕穗期叶脉空间坐标试验数据对叶曲线方程进行了模拟分析,结果表明叶曲线方程可以合理而可靠地定量描述水稻叶曲线特征的动态变化规律。 展开更多

关键词 水稻 叶形 叶曲线 定量模型 虚拟作物

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基于WebGIS和知识模型的精确农作决策支持系统 被引量：12

9

作者 刘小军 朱艳 +2 位作者 曹卫星 田永超 姚霞 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期11-15,共5页

在提炼和优化作物管理知识模型的基础上,以WebGIS为空间信息平台,运用软构件技术及B/S分布式网络结构,构建了网络化精确农作决策支持系统。系统实现了基本地图操作、信息查询、差异分析、决策支持、结果展示以及系统维护功能,其中决策... 在提炼和优化作物管理知识模型的基础上,以WebGIS为空间信息平台,运用软构件技术及B/S分布式网络结构,构建了网络化精确农作决策支持系统。系统实现了基本地图操作、信息查询、差异分析、决策支持、结果展示以及系统维护功能,其中决策支持功能可基于田区土壤肥力和苗情长势差异进行数字化管理方案生成和因苗动态调控。在水稻试验示范区的系统应用结果表明,根据系统推荐的方案进行水稻田间管理,可使该区整体产量水平提高12.16%,肥料施用量减少23.55%,产量变异度下降79.49%。研究结果为实现网络化、数字化、广适性的精确农作决策支持提供了基本平台。 展开更多

关键词 WEBGIS 精确农作 知识模型 决策支持系统

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小麦叶片氮含量与荧光动力学参数的关系 被引量：11

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作者 马吉锋 朱艳 +3 位作者 姚霞 田永超 刘小军 曹卫星 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期297-303,共7页

通过分析不同氮素水平下不同品种小麦上部叶片氮含量和荧光参数随生育进程的变化模式及小麦叶片氮含量与荧光参数的相关关系,提出小麦叶片氮含量的预测方程。结果表明,小麦不同叶位叶片氮含量和荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo均随施氮量的增加呈... 通过分析不同氮素水平下不同品种小麦上部叶片氮含量和荧光参数随生育进程的变化模式及小麦叶片氮含量与荧光参数的相关关系,提出小麦叶片氮含量的预测方程。结果表明,小麦不同叶位叶片氮含量和荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo均随施氮量的增加呈上升趋势。从孕穗到成熟,Fv/Fm和Fv/Fo表现为先上升后下降的趋势。小麦各叶位叶片氮含量与荧光参数Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo、Fs和Fo′都呈极显著正相关,且顶部2张叶片的相关性最好。不同小麦品种顶2叶氮含量分别与Fv/Fo和Fv/Fm呈良好的幂函数关系,平均决定系数分别达0.66和0.61。对于低、中、高蛋白质含量的小麦品种类型,可以利用统一的回归方程来描述顶部2张叶片氮含量随Fv/Fo的变化模式。 展开更多

关键词 小麦 叶位 叶片氮含量 荧光参数

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水稻叶片氮含量与荧光参数的关系 被引量：4

11

作者 马吉锋 朱艳 +3 位作者 姚霞 田永超 刘小军 曹卫星 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期65-70,共6页

在3个供氮水平和2个水稻品种(华粳2号和武香粳9号)的田间试验条件下,测试分析了不同处理水稻顶部4张完全展开叶片氮含量及对应的荧光参数。不同供氮水平的水稻叶片氮含量和荧光参数差异明显,均随施氮量的增加呈上升趋势。叶片荧光参数... 在3个供氮水平和2个水稻品种(华粳2号和武香粳9号)的田间试验条件下,测试分析了不同处理水稻顶部4张完全展开叶片氮含量及对应的荧光参数。不同供氮水平的水稻叶片氮含量和荧光参数差异明显,均随施氮量的增加呈上升趋势。叶片荧光参数随生育期推迟呈抛物线型变化,以抽穗期为界先上升后下降,直到成熟期降为最低。叶片荧光参数随不同叶位的变化规律为顶1叶>顶2叶>顶3叶>顶4叶。同一水稻品种各叶位叶片氮含量分别与荧光参数呈极显著相关,且华粳2号的相关性高于武香粳9号。综合水稻品种的不同叶位,叶片氮含量与荧光参数ΦPSⅡ、qP均呈良好的线性相关。基于ΦPSⅡ和qP宜采用不同的回归方程来反演不同叶位叶片氮含量。因此,荧光参数ΦPSⅡ和qP有可能用来估算水稻叶片氮含量。 展开更多

关键词 水稻 叶位 叶片氮含量 荧光参数 相关关系

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