农业工程学报
農業工程學報
농업공정학보
Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering
2015年
22期
169-175
,共7页
徐旭%陈国庆%王良%叶桂香%王振林%李勇
徐旭%陳國慶%王良%葉桂香%王振林%李勇
서욱%진국경%왕량%협계향%왕진림%리용
监测%图像分析%光谱分析%叶面积指数%冬小麦%敏感光谱波段%地上部生物量
鑑測%圖像分析%光譜分析%葉麵積指數%鼕小麥%敏感光譜波段%地上部生物量
감측%도상분석%광보분석%협면적지수%동소맥%민감광보파단%지상부생물량
monitoring%image analysis%spectral analysis%leaf area index%winter wheat%sensitive spectral waveband%biomass above ground
叶面积指数(LAI,leaf area index)和地上部生物量是评价冬小麦长势的重要农学参数,其实时动态监测对冬小麦的长势诊断、产量预测和管理调控等具有重要意义.该研究通过分析叶面积指数、地上部生物量与冬小麦冠层光谱参数的相关性,筛选出冬小麦长势指标敏感波段及最佳带宽范围;基于敏感光谱波段下图像的彩色因子,构建冬小麦叶面积指数和地上部生物量监测模型.结果表明,叶面积指数、地上部生物量长势指标的敏感波段及最佳带宽范围为(560±6)和(810±10) nm.敏感波段560、810nm波段下获得的图像特征因子中,RGB颜色空间R810、G560、B810对叶面积指数的拟合效果最好,决定系数高达0.989;HSI颜色空间H810、S810、I560对地上部生物量的拟合效果最好,决定系数为0.937.试验数据检验表明,叶面积指数、地上部生物量监测模型的均方根误差RMSE分别为0.4515、3.3556,相对误差分别为15.7％、15.9％,所构建监测模型的精确度较高.因此,基于敏感光谱波段及相应图像特征构建的监测模型可有效对冬小麦叶面积指数、地上部生物量进行实时、快速、准确监测与诊断.
葉麵積指數(LAI,leaf area index)和地上部生物量是評價鼕小麥長勢的重要農學參數,其實時動態鑑測對鼕小麥的長勢診斷、產量預測和管理調控等具有重要意義.該研究通過分析葉麵積指數、地上部生物量與鼕小麥冠層光譜參數的相關性,篩選齣鼕小麥長勢指標敏感波段及最佳帶寬範圍;基于敏感光譜波段下圖像的綵色因子,構建鼕小麥葉麵積指數和地上部生物量鑑測模型.結果錶明,葉麵積指數、地上部生物量長勢指標的敏感波段及最佳帶寬範圍為(560±6)和(810±10) nm.敏感波段560、810nm波段下穫得的圖像特徵因子中,RGB顏色空間R810、G560、B810對葉麵積指數的擬閤效果最好,決定繫數高達0.989;HSI顏色空間H810、S810、I560對地上部生物量的擬閤效果最好,決定繫數為0.937.試驗數據檢驗錶明,葉麵積指數、地上部生物量鑑測模型的均方根誤差RMSE分彆為0.4515、3.3556,相對誤差分彆為15.7％、15.9％,所構建鑑測模型的精確度較高.因此,基于敏感光譜波段及相應圖像特徵構建的鑑測模型可有效對鼕小麥葉麵積指數、地上部生物量進行實時、快速、準確鑑測與診斷.
협면적지수(LAI,leaf area index)화지상부생물량시평개동소맥장세적중요농학삼수,기실시동태감측대동소맥적장세진단、산량예측화관리조공등구유중요의의.해연구통과분석협면적지수、지상부생물량여동소맥관층광보삼수적상관성,사선출동소맥장세지표민감파단급최가대관범위;기우민감광보파단하도상적채색인자,구건동소맥협면적지수화지상부생물량감측모형.결과표명,협면적지수、지상부생물량장세지표적민감파단급최가대관범위위(560±6)화(810±10) nm.민감파단560、810nm파단하획득적도상특정인자중,RGB안색공간R810、G560、B810대협면적지수적의합효과최호,결정계수고체0.989;HSI안색공간H810、S810、I560대지상부생물량적의합효과최호,결정계수위0.937.시험수거검험표명,협면적지수、지상부생물량감측모형적균방근오차RMSE분별위0.4515、3.3556,상대오차분별위15.7％、15.9％,소구건감측모형적정학도교고.인차,기우민감광보파단급상응도상특정구건적감측모형가유효대동소맥협면적지수、지상부생물량진행실시、쾌속、준학감측여진단.
