基于高光谱的冬油菜植株氮素积累量监测模型

被引:16
作者
李岚涛 [1 ,2 ]
马驿 [2 ]
魏全全 [1 ,2 ]
汪善勤 [2 ]
任涛 [1 ,2 ]
李小坤 [1 ,2 ]
丛日环 [1 ,2 ]
王振 [3 ]
王少华 [3 ]
鲁剑巍 [1 ,2 ]
机构
[1] 华中农业大学资源与环境学院
[2] 农业部长江中下游耕地保育重点实验室
[3] 湖北省武穴市农业局
关键词
光谱; 氮; 模型; 植株氮素积累量; 高光谱参数; 最优光谱比值;
D O I
暂无
中图分类号
S565.4 [油菜籽(芸薹)];
学科分类号
0901 ;
摘要
为无损和定量研究高光谱技术在冬油菜植株氮素积累量(PNA,plant nitrogen accumulation)时空变化监测的适宜性及准确性,该文以两年田间氮肥水平试验为基础,采用单变量线性和非线性回归方法,建立基于特征光谱参数的冬油菜P NA高光谱估算模型。结果表明,采用比值光谱的方法可显著提高冬油菜冠层光谱反射率与PNA间的相关性,其最佳的波段组合为1 259 nm与492 nm处光谱反射率比值(R1259/R492),决定系数R2为0.85。高光谱参数间,以比值植被指数(RVI-5)、归一化光谱指数(NDSI)、线性内插法红边位置(REIP)、三角植被指数(TVI)、742 nm处一阶微分光谱值(FD742)和红边面积(SDR)等光谱参数与PNA相关性较好(平均R2和标准误SE分别为0.69和42.70),且以FD742表现最优(R2=0.79,SE=35.66)。精度分析结果显示,以光谱参数R1259/R492和FD742为自变量的指数方程模型作为高光谱监测油菜PNA的最佳模型,各生育期Noise Equivalent(NE)均较低且表现稳定,同时模型估测精度较高,R2分别为0.98和0.98,相对均方根误差RRMSE分别为0.73和0.72,相对误差MRE分别为14.42%和10.31%。该方法为快捷和精确评估冬油菜PNA提供了新的研究思路。
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