科研产出
无人机可见光谱识别越冬期油菜叶片叶绿素含量估测研究
《作物研究 》 2022
摘要：本研究利用湖南农业大学耘园基地60个不同种类油菜越冬期叶绿素含量及叶片SPAD值，结合无人机可见光谱数据进行相关分析。利用Matlab 2020a图像处理系统软件进行图像分析，获取图像中的各项颜色特征，筛选出B、G/R、G/B、G/（R+B）、（G-R）/B、（G-B）/R、（G-R）/（G+R）、（G-B）/（G+B）、（G-R）/（R+G+B）和（G-B）/（R+G+B）等10个与油菜SPAD值显著相关的颜色特征，采用BP神经网络（BPNN）、多元逐步回归（MSR）和多元线性回归（MLR）方法分别构建油菜SPAD值分析模型。结果表明，3种分析方法中，BP神经网络模型精度最高，其模型的R~2、RMSE分别为0.461、2.147,模型验证的R~2、RMSE、RPD分别为0.367、2.012、1.642。综合分析，无人机可见光谱图像结合BP神经网络模型可以监测不同类型油菜越冬期叶绿素的含量及油菜田间长势。本研究可为降低油菜田间调查成本和促进油菜效益提高及规模化生产提供参考。
关键词： 甘蓝型油菜 SPAD 无人机可见光谱 图像颜色特征 BP神经网络
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施氮量对杂交水稻叶片光谱特征、SPAD值和光能拦截率关系的影响
《核农学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同氮肥处理对两系杂交稻叶片光谱特征、叶绿素含量(SPAD)、光能拦截率之间关系的影响,本试验以全两优1号和全两优681杂交稻品种为供试材料,设置N0(0 kg·hm~(-2))、N1(150kg·hm~(-2))和N2(250 kg·hm~(-2))3个氮肥处理,研究不同氮肥施用量下杂交稻群体的光能截获率(IPAR)、SPAD和叶片光谱特性。结果表明,不同氮肥处理下水稻叶片光谱特征差异明显,全两优1号和全两优681的光谱反射率随氮肥施用量的增加在可见光范围内降低,在近红外区域增高。施氮量的增加能够提高叶片SPAD值以及光化学植被指数值(PRI),PRI与IPAR相关系数达到0.64。齐穗期的光谱参数中的差值植被指数(DVI)、垂直植被指数(PVI)与2个杂交稻品种的实际产量均呈极显著正相关,相关系数分别为0.82和0.86。综上,齐穗期水稻群体高光谱指数能够预测水稻群体IPAR以及实际产量,本研究利用高光谱数据反演水稻关键生育期内的氮素营养信息,为氮肥精确化管理,提高氮肥利用率,实现水稻高产高效提供了理论指导。
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