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基于光谱特征参数的温室番茄叶片叶绿素含量预测

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农业工程学报 2011年第5期27卷 244-247页

作者：丁永军李民赞安登奎李树强 "现代精细农业系统集成研究"教育部重点实验室中国农业大学北京100083 兰州城市学院信息工程学院兰州730070

为了快速、准确估测温室番茄叶片叶绿素含量,提升作物精细管理水平,利用光谱分析技术研究了温室番茄不同生长阶段叶绿素含量和响应光谱的相关性,在幼苗营养生长阶段叶片叶绿素含量呈增长趋势,到移植50天前后达到最大值,在此期间反射光... 详细信息

为了快速、准确估测温室番茄叶片叶绿素含量,提升作物精细管理水平,利用光谱分析技术研究了温室番茄不同生长阶段叶绿素含量和响应光谱的相关性,在幼苗营养生长阶段叶片叶绿素含量呈增长趋势,到移植50天前后达到最大值,在此期间反射光谱的红边会向红外方向(长波)偏移,同时绿峰向蓝光(短波)方向偏移,绿峰幅值减小。从结果期开始叶绿素含量呈下降趋势,而红边、绿峰及绿峰幅值向相反方向变化。为了定量分析叶绿素含量和叶片反射光谱间的关系,从自定义的68个光谱特征参数中提取了7个能反映叶绿素含量变化的最优参量,并使用逐步回归、岭回归、主成分分量回归和偏最小二乘回归消除了最优参量的多重共线性,建立了叶绿素含量预测模型,其中岭回归模型精度最佳,均方根误差(RMSE)为0.406,决定系数(R2)为0.839。

关键词：温室叶绿素光谱分析预测光谱特征参数番茄

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线性渐变滤光片光谱特征参数测试方法

光子学报 2017年第11期46卷 99-105页

作者：王世丰袁艳苏丽娟安达北京航空航天大学精密光机电一体化教育部重点实验室北京100191

为了能够精确地测量线性渐变滤光片的光谱特征参数,提出一种线性渐变滤光片的透过率检测方法.该方法在测量时,用光谱仪分别采集滤光前和滤光后的光信号,计算得到测量点的光谱透过率.调节微动位移平台,对滤光片样品进行多点扫描测量,数... 详细信息

为了能够精确地测量线性渐变滤光片的光谱特征参数,提出一种线性渐变滤光片的透过率检测方法.该方法在测量时,用光谱仪分别采集滤光前和滤光后的光信号,计算得到测量点的光谱透过率.调节微动位移平台,对滤光片样品进行多点扫描测量,数据处理后,得到线性渐变滤光片的光谱特征参数.推导了测试光谱透过率的理论公式,仿真结果表明该方法的测量精度随着线性色散系数的增大而减小,在线性色散系数小于1.5nm·mm-1时,该方法测量的中心透过率和带宽的误差小于0.4%.根据该测量方法设计了相应的检测系统,实际测量了线性渐变滤光片的光谱特征参数.

关键词：线性渐变滤光片光谱透过率光谱特征参数检测方法线性色散系数

利用光谱特征参数估算病害胁迫下杉木叶绿素含量

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植物保护 2012年第4期38卷 72-76,88页

作者：伍南刘君昂闫瑞坤周国英中南林业科技大学林业生物技术湖南省重点实验室长沙410004

为了探索建立炭疽病胁迫下杉木叶绿素含量的高光谱估算模型,促进遥感技术在森林病虫害监测中的应用,通过获取不同发病程度的杉木冠层光谱及相应的叶绿素含量,将冠层光谱数据、一阶微分数据与相应的叶绿素含量分别进行了相关分析。采用... 详细信息

为了探索建立炭疽病胁迫下杉木叶绿素含量的高光谱估算模型,促进遥感技术在森林病虫害监测中的应用,通过获取不同发病程度的杉木冠层光谱及相应的叶绿素含量,将冠层光谱数据、一阶微分数据与相应的叶绿素含量分别进行了相关分析。采用逐步回归、主成分回归及偏最小二乘回归方法构建叶绿素含量的估算模型。叶绿素含量与原始光谱在可见光(614～698nm)和近红外区(724nm之后)达到极显著相关,且在近红外区基本趋于稳定;与一阶微分光谱在424～486nm、514～532nm、552～682nm、698～755nm和762～772nm波段全部达到极显著相关;3种建模方法均消除了参数间多重共线性的影响,模型的决定系数全部达到极显著水平,其中逐步回归模型精度最高,相对误差和均方根误差分别为10.71%和0.194。研究表明受到不同程度炭疽病胁迫的杉木冠层光谱反射差异较大,可利用高光谱信息定量估算病害胁迫下的杉木叶绿素含量,且估算精度较高。

关键词：杉木光谱特征参数病害胁迫叶绿素含量估算模型

基于光谱特征参数的粳稻冠层氮素含量反演方法

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沈阳农业大学学报 2020年第2期51卷 218-224页

作者：陈春玲周长献于丰华许童羽曹英丽沈阳农业大学信息与电气工程学院/辽宁省农业信息化工程技术中心沈阳110161

粳稻氮素含量的快速、无损、准确估算,可以及时掌握粳稻的生长状况,对指导粳稻田间管理具有重要意义。为提高粳稻冠层氮素含量的高光谱反演精度,利用沈阳农业大学路南试验基地2018年粳稻3个关键生育期无人机高光谱影像和同步测定的粳稻... 详细信息

粳稻氮素含量的快速、无损、准确估算,可以及时掌握粳稻的生长状况,对指导粳稻田间管理具有重要意义。为提高粳稻冠层氮素含量的高光谱反演精度,利用沈阳农业大学路南试验基地2018年粳稻3个关键生育期无人机高光谱影像和同步测定的粳稻冠层氮素含量作为数据源,选用从粳稻冠层光谱中提取的高光谱位置变量、面积变量和植被指数变量3种类型20个光谱特征参数与氮素含量进行相关性分析,选出各个生育期内相关性较高的前3个光谱特征参数作为模型输入分别建立偏最小二乘回归(PLSR)、BP神经网络(BPNN)和思维进化算法优化BP神经网络(MEA-BPNN)3种粳稻冠层氮素含量反演模型并验证。结果表明:在粳稻分蘖期、拔节期、抽穗期,与粳稻氮素含量相关性最好的高光谱特征参数均为红边面积SDr,相关系数分别为0.771,0.664,0.775;MEA-BPNN反演模型与PLSR、BPNN相比,无论在模型精度还是预测能力都有明显提高,在各个生育期,MEA-BPNN模型的建模集和验证集决定系数R^2均达到0.700以上,RMSE均低于0.400以下,说明MEA-BPNN反演模型是筛选出的最佳粳稻冠层氮素含量反演模型。综上研究,该模型能够快速无损反演粳稻冠层氮素含量,可为后续施肥决策提供支持。

关键词：粳稻氮素含量无人机遥感光谱特征参数思维进化算法优化BP神经网络

基于光谱特征参数与主成分分析的玉米叶片叶绿素含量BP反演

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江苏农业科学 2016年第7期44卷 147-150页

作者：杨可明卓伟刘二雄汪国平夏天中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

利用美国SVC HR-1024I型地物光谱仪对盆栽玉米叶片进行光谱测定,同时用SPAD-502叶绿素仪测定叶片的叶绿素含量。基于实测光谱的微分处理结果,获取光谱位置、光谱面积、植被指数3个方面的11个光谱特征参数(spectral characteristic param... 详细信息

利用美国SVC HR-1024I型地物光谱仪对盆栽玉米叶片进行光谱测定,同时用SPAD-502叶绿素仪测定叶片的叶绿素含量。基于实测光谱的微分处理结果,获取光谱位置、光谱面积、植被指数3个方面的11个光谱特征参数(spectral characteristic parameters,SCP),分析这11个SCPs与叶绿素含量的相关性,并对这些参数进行主成分分析(principal component analysis,PCA);然后,利用这11个SCPs及其PCA结果建立误差反向传播(error back propagation,BP)神经网络输入因子,并构建了玉米叶片叶绿素含量BP反演模型(简称SCP-PCA-BP模型)。另外,选取与叶绿素含量相关性较高的8个SCP,建立常规的线性回归模型并预测叶绿素含量。反演结果表明:SCP-PCA-BP反演的预测值与实测值之间的决定系数(r2)达到0.968 7,均方根误差(RMSE)为0.893 9;而用线性回归模型反演时,只有基于SCP中微分光谱蓝边面积、面积比值、归一化面积参数的预测效果较好,其中归一化面积的预测效果最好,预测值与实测值之间r2为0.704 0,RMSE为2.895。因此可知,与常规的线性回归模型相比,SCP-PCA-BP反演模型在预测玉米叶片叶绿素方面具有更好的预测效果。

关键词：光谱特征参数主成分分析玉米叶片 BP神经网络叶绿素含量 BP反演模型

稻瘟病胁迫下水稻叶片叶绿素含量与光谱特征参数的相关性研究

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中国农学通报 2017年第17期33卷 117-122页

作者：谢凯蒋蘋罗亚辉湖南农业大学工学院长沙410128 南方粮油作物协同创新中心长沙410128

为实现受稻瘟病侵染水稻叶片叶绿素含量的高光谱反演,以‘陵两优268’为研究对象,测定受稻瘟病侵染的85个水稻叶片样品的叶绿素含量和高光谱反射率,分析受稻瘟病侵染的水稻叶片高光谱反射率与叶绿素含量间的相关关系,使用线性与非线性... 详细信息

为实现受稻瘟病侵染水稻叶片叶绿素含量的高光谱反演,以‘陵两优268’为研究对象,测定受稻瘟病侵染的85个水稻叶片样品的叶绿素含量和高光谱反射率,分析受稻瘟病侵染的水稻叶片高光谱反射率与叶绿素含量间的相关关系,使用线性与非线性回归技术建立叶绿素含量反演模型。结果显示:叶绿素含量与原始光谱及一阶导数光谱的敏感波段分别发生在700 nm和752 nm,基于光谱特征参数SDr的回归模型均方根误差为1.27,平均相对误差为10.2%。研究表明受稻瘟病侵染水稻叶片光谱反射率差异明显,基于光谱特征参数SDr的回归模型预测叶绿素含量具有较高的精度。

关键词：稻瘟病高光谱叶绿素含量光谱特征参数

基于红光和近红外反射光谱特征参数反演草地地上生物量

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草原与草坪 2015年第5期35卷 65-69页

作者：罗媛谢堂民龙显静冯树林陈功云南农业大学动物科学技术学院云南昆明650201

2013年6~10月测定东非狼尾草＋白三叶混播草地冠层反射光谱和地上生物量;分析红光波段和近红外波段反射光谱特征参数与牧草鲜重及干物质之间的相关关系;构建并检验基于红光单波段和植被指数（NDVI、RVI、DVI）反演草地地上生物量回归模... 详细信息

2013年6~10月测定东非狼尾草＋白三叶混播草地冠层反射光谱和地上生物量;分析红光波段和近红外波段反射光谱特征参数与牧草鲜重及干物质之间的相关关系;构建并检验基于红光单波段和植被指数（NDVI、RVI、DVI）反演草地地上生物量回归模型。结果表明：红光波段反射率与草地地上生物量之间存在显著相关性;地上生物量的增加能够显著降低＂红谷＂反射率,显著升高近红外850.0nm处反射率;选用红光单波段反射率、红光波段构建的植被指数RVI或红光与近红外波段构建的植被指数NDVI,均能够精确反演草地鲜草产量和干物质产量;适宜估产的植被指数因季节和草地生物量的差异而不同,在6月11日,植被指数RVI反演模型估测的草地生物量与实测值的模拟效果最好,10月12日,植被指数NDVI反演模型估测的草地生物量与实测值的模拟效果最好。

关键词：近地面反射光谱光谱特征参数亚热带混播草地地上生物量估测

松树叶片光谱特征参数与叶绿素含量相关性分析

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科学技术创新 2018年第35期 5-7页

作者：向荣袁莉秦林宋清亮张家豪屈妍希周佳维长江师范学院电子信息工程学院重庆408100 长江师范学院三峡库区环境监测与灾害防治工程研究中心重庆408100 长江师范学院化学化工学院重庆408100

松材线虫病严重危害松树健康。本文分别从光谱反射率曲线和光谱特征参数入手,对重庆市涪陵区永胜林场冒合寨管护站的四种病害程度不同的松树叶片光谱进行分析。研究发现:随着松树受病害程度的增强其叶绿素含量也相应降低,并且呈现良好... 详细信息

松材线虫病严重危害松树健康。本文分别从光谱反射率曲线和光谱特征参数入手,对重庆市涪陵区永胜林场冒合寨管护站的四种病害程度不同的松树叶片光谱进行分析。研究发现:随着松树受病害程度的增强其叶绿素含量也相应降低,并且呈现良好的相关性。红边位置、红边波长、红谷的吸收深度、绿峰的反射峰高度、YP(蓝波段490nm-530nm一阶导数最大值)、Ip(红波段反射率最大值)、PSSR(比值叶绿素指数)、PSND(归一化比值叶绿素指数)与其叶绿素含量有较好符合度。结果说明通过光谱特征参数分析,能很好的分析松材线虫病病害程度。

关键词：松材线虫病叶绿素含量光谱特征参数

内蒙古中部碱长花岗岩型铌钽矿床典型岩矿光谱识别特征

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岩矿测试 2024年

作者：汪翡翠汪大明栗旭升张博魏佳林曹思琦仝云霄中国地质调查局天津地质调查中心(华北地质科技创新中心)

内蒙古中部地区，位于大兴安岭南段—华北陆块北缘成矿带，因其碱长花岗岩型铌钽矿的广泛分布而备受关注。尽管该地区铌钽矿资源丰富，但对其光谱学特征的系统认识尚不足，在一定程度上制约了矿产资源勘查的精确性和效率。本文以赵井沟... 详细信息

内蒙古中部地区，位于大兴安岭南段—华北陆块北缘成矿带，因其碱长花岗岩型铌钽矿的广泛分布而备受关注。尽管该地区铌钽矿资源丰富，但对其光谱学特征的系统认识尚不足，在一定程度上制约了矿产资源勘查的精确性和效率。本文以赵井沟大型铌钽矿床为例，利用便携式短波红外及热红外光谱仪对赵井沟典型岩矿样本开展光谱测量与分析，揭示富铌钽钠长花岗岩、天河石化钠长花岗岩、天河石伟晶岩、黑云母二长花岗岩、含黑钨矿石英脉波谱特征，并对其展开对比研究。研究表明：在近红外光谱范围内，与USGS光谱库中的标准钠长花岗岩光谱进行对比分析，发现2360nm处的弱吸收特征可作为天河石化钠长花岗岩与其他岩石及矿物区分的关键波段，此差异推测可能由岩石的蚀变矿化过程引起。在热红外光谱分析中，含黑钨矿石英脉因其显著的高反射率和“三峰”特征而易于区分与识别。尽管富铌钽钠长花岗岩、天河石伟晶岩和黑云母二长花岗岩在光谱形态上具有一定的相似性，但它们在2200nm附近的吸收深度的大小和峰强比的差异，为有效区分这些矿物提供了重要依据。

关键词：铌钽矿光谱特征参数近红外光谱热红外光谱