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基于图像特征的越冬期冬小麦冠层含水率检测 被引量：16
1
作者 江朝晖 杨春合 +2 位作者 周琼 饶元 刘莉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期260-267,共8页
以越冬期冬小麦冠层可见光图像为对象,研究基于图像特征的含水率检测方法。采用同态滤波与多尺度Retinex相结合的光照增强算法,消除自然条件下光照不均匀和颜色失真的影响,提取颜色、纹理和形态等39个初始图像特征,采用相关分析和假设... 以越冬期冬小麦冠层可见光图像为对象,研究基于图像特征的含水率检测方法。采用同态滤波与多尺度Retinex相结合的光照增强算法,消除自然条件下光照不均匀和颜色失真的影响,提取颜色、纹理和形态等39个初始图像特征,采用相关分析和假设检验进行显著特征筛选,并运用偏最小二乘回归建立冠层含水率检测模型。对淮麦30和烟农19 2个冬小麦品种的测试结果显示,检测相对误差均值为1.290%,方差为1.053,2个品种之间没有明显差异,而晴天、中午的检测误差稍大,表明研究的方法具有较高的检测精度和良好的适应性。 展开更多
关键词 冬小麦 冠层含水率 检测模型 图像处理 特征筛选 偏最小二乘回归
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不同密度夏玉米群体冠层特征与籽粒含水率的关系 被引量：6
2
作者 乔江方 朱卫红 +6 位作者 李川 代书桃 张美微 黄璐 牛军 郭国俊 刘京宝 《河南农业科学》 CSCD 北大核心 2018年第5期12-15,35,共5页
为明确夏玉米冠层特征与灌浆过程籽粒含水率的关系,本研究以籽粒含水率变化差异较大的品种为材料,设置52 500、67 500、82 500株/hm2共3个不同的密度处理,研究了玉米不同密植群体下的籽粒建成期、乳熟期和完熟期冠层特征、籽粒含水率、... 为明确夏玉米冠层特征与灌浆过程籽粒含水率的关系,本研究以籽粒含水率变化差异较大的品种为材料,设置52 500、67 500、82 500株/hm2共3个不同的密度处理,研究了玉米不同密植群体下的籽粒建成期、乳熟期和完熟期冠层特征、籽粒含水率、叶绿素含量变化,并对冠层特征参数与籽粒含水率进行了相关分析。结果表明,随着密度增加,叶面积指数呈上升趋势,无截取散射呈下降趋势,品种间基因型差异较明显,3个时期蠡玉16穗位叶面积指数较先玉335品种3个时期分别高0.88%、10.59%、26.72%。叶绿素含量变化与叶面积指数变化趋势一致,先玉335籽粒建成期呈下降趋势,而蠡玉16峰值出现在乳熟期。蠡玉16各时期籽粒含水率均高于先玉335(分别高出3.97、5.93、2.47个百分点),67 500株/hm2密度处理籽粒含水率较高。籽粒含水率与冠层特征参数密切相关,其中,与基部叶面积指数呈极显著正相关(r=0.634**),与基部无截取散射和平均叶倾角均呈极显著负相关(r=-0.631**;r=-0.711**)。 展开更多
关键词 夏玉米 密度 冠层参数 籽粒含水率 叶绿素含量
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近红外高光谱成像扫描速度对拟南芥冠层含水率预测的影响 被引量：5
3
作者 吕梦琪 宋宇杰 +4 位作者 翁海勇 孙大伟 董晓娅 方慧 岑海燕 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3508-3514,共7页
高光谱成像技术可以无损检测植物不同尺度的理化信息,现有研究往往以分析高光谱图像的平均光谱为主,忽略了其空间维度的信息。以模式植物拟南芥为研究对象,探究高光谱成像不同扫描速度引起的图像空间分辨率差异对植物冠层含水率测量的影... 高光谱成像技术可以无损检测植物不同尺度的理化信息,现有研究往往以分析高光谱图像的平均光谱为主,忽略了其空间维度的信息。以模式植物拟南芥为研究对象,探究高光谱成像不同扫描速度引起的图像空间分辨率差异对植物冠层含水率测量的影响,为高光谱成像在线快速检测植物冠层含水率提供优化方案。首先利用室内在线高光谱成像系统分别在20, 30和40 mm·s^-1三种扫描速度下采集了拟南芥冠层高光谱图像,并提取拟南芥冠层平均反射光谱。其次,利用偏最小二乘算法(PLSR)建立了拟南芥冠层含水率与平均反射光谱的定量分析模型,通过决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)、相对分析误差(RPD)对模型进行评估。比较基于原始光谱与多元散射校正算法(MSC)、 Savitsky-Golay平滑算法等预处理光谱建立的PLSR模型,选取最佳光谱预处理方法用于后续的数据处理。最后,利用连续投影算法(SPA)分析比较基于最优特征波长与全波长的模型预测准确度,探明高光谱图像扫描速度对拟南芥冠层含水率预测的影响规律。研究结果表明,当扫描速度从20 mm·s^-1提升到30 mm·s^-1时,基于MSC预处理的全波段PLSR模型预测拟南芥冠层含水率决定系数降低0.88%,小于1%;当扫描速度从20 mm·s^-1提升到40 mm·s^-1时,拟南芥冠层含水率决定系数降低2.3%。说明在适当提高扫描速度的同时,能够保证植物冠层的高含水率预测准确度。改变高光谱扫描速度可以更有效地利用高光谱图像空间维度有效信息,扫描速度适当增大后,高光谱图像的空间维度信息改变,提高实际生产应用环节的图像采集效率,减少数据处理时间。 展开更多
关键词 拟南芥 冠层含水率 近红外高光谱 扫描速度 SPA PLSR
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基于PROSAIL模型的广州市过渡带森林植被冠层可燃物含水率估算
4
作者 闻宏睿 国巧真 +3 位作者 魏书精 曾宇怀 吴泽鹏 孙震辉 《热带地理》 CSCD 北大核心 2023年第3期545-553,共9页
基于PROSAIL模型,结合野外实测叶片等水分厚度、干物质重量、叶面积指数数据,构建一种基于归一化红外指数和归一化干物质指数的植被冠层可燃物含水率估算方法。首先,在PROSAIL模型输入实测参数模拟植被冠层光谱曲线,计算归一化红外指数... 基于PROSAIL模型,结合野外实测叶片等水分厚度、干物质重量、叶面积指数数据,构建一种基于归一化红外指数和归一化干物质指数的植被冠层可燃物含水率估算方法。首先,在PROSAIL模型输入实测参数模拟植被冠层光谱曲线,计算归一化红外指数、归一化干物质指数用于叶片等水分厚度、干物质重量的反演。结果表明:归一化红外指数与叶片等水分厚度、归一化干物质指数与干物质重量存在明显的线性关系,基于该关系建立叶片等水分厚度、干物质重量的经验估算模型,经验证估算结果精度较高;将该经验模型推广至利用Landsat 8数据拟合植被冠层可燃物含水率,并与实测数据进行验证,结果显示R^(2)达到0.743,RMSE达到34.2%,具有较高的精度。文章提出的植被冠层可燃物含水率估算模型,可实现广州市过渡带森林大面积、较高精度植被冠层可燃物含水率监测,为预防森林火灾提供参考。 展开更多
关键词 PROSAIL模型 叶片等水分厚度 干物质重量 植被冠层 可燃物含水率 LANDSAT 广州市
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截形叶螨危害下枣冠层含水量高光谱估算模型 被引量：3
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作者 连玲 王振锡 +4 位作者 高亚利 师玉霞 杨勇强 李盼 玉荪·吐孙江 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2020年第11期2524-2529,共6页
【目的】基于截形叶螨(Tetranychus truncates)危害的冠层高光谱反射率构建枣冠层水分含量估测模型。【方法】以枣(Ziziphus jujuba)冠层光谱反射率与含水量为基础,分析截形叶螨危害下枣冠层一阶微分光谱与含水量的相关关系,筛选枣冠层... 【目的】基于截形叶螨(Tetranychus truncates)危害的冠层高光谱反射率构建枣冠层水分含量估测模型。【方法】以枣(Ziziphus jujuba)冠层光谱反射率与含水量为基础,分析截形叶螨危害下枣冠层一阶微分光谱与含水量的相关关系,筛选枣冠层高光谱含水量的敏感波段,分别采用线性函数、二次函数、指数函数的回归模型,构建截形叶螨危害下枣冠层含水量的高光谱估算模型。【结果】枣冠层含水量随着光谱反射率降低而降低,与虫害等级呈显著负相关。利用冠层一阶微分光谱D1102、D974、D990组合波段建立的多元线性逐步回归模型的拟合度最好,R2达到0.618,RMSE和RE为3.428和3.900%。【结论】说明利用高光谱技术反演冠层含水量具有一定的可行性,在森林虫害监测方面具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 枣 冠层光谱 含水量 截形叶螨 反演模型
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植被含水量高光谱遥感监测研究进展 被引量：24
6
作者 张峰 周广胜 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期517-525,共9页
植被含水量是陆地植被重要的生物物理特征,其定量遥感反演有助于植被干旱胁迫的实时监测与诊断评估。该文系统综述了国内外利用高光谱遥感评估植被水分状况的4个常见植被水分指标——冠层含水量、叶片等量水厚度、活体可燃物湿度和相对... 植被含水量是陆地植被重要的生物物理特征,其定量遥感反演有助于植被干旱胁迫的实时监测与诊断评估。该文系统综述了国内外利用高光谱遥感评估植被水分状况的4个常见植被水分指标——冠层含水量、叶片等量水厚度、活体可燃物湿度和相对含水量的概念及其遥感估算方法研究进展,评述了植被含水量高光谱遥感估算各类方法的优缺点,探讨了植被含水量高光谱遥感估算目前存在的问题,并提出进一步的研究任务,即服务于植被干旱胁迫的高光谱遥感监测、预警与评估。 展开更多
关键词 冠层含水量 高光谱遥感 叶片等量水厚度 活体可燃物湿度 植被水分状况
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基于冠层叶-气温差的温室土壤水分诊断 被引量：10
7
作者 刘婵 范兴科 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2012年第1期90-93,137,共5页
根据对日光温室条件下番茄全生育期的冠层温度、气温、土壤水分以及一些相关气象因素测定,分析了冠层叶-气温差与土壤容积含水率、湿度之间的关系。结果表明:在日光温室条件下,番茄全生育期内冠层叶-气温差的日变化呈曲线分布,冠层叶-... 根据对日光温室条件下番茄全生育期的冠层温度、气温、土壤水分以及一些相关气象因素测定,分析了冠层叶-气温差与土壤容积含水率、湿度之间的关系。结果表明:在日光温室条件下,番茄全生育期内冠层叶-气温差的日变化呈曲线分布,冠层叶-气温差的最高值出现在每天的13∶00～15∶00之间。通过对主要生育期13∶00～15∶00的数据分析发现,冠层叶-气温差(△T)与土壤容积含水率(SW)以及棚内湿度(RH)之间有较好的复相关关系,结合容积含水率与湿度对冠层叶-气温差的综合影响,可以得出△T与SW呈负相关关系,与RH呈正相关关系,相关系数R2为0.778。通过偏相关分析,冠层叶-气温差与容积含水率的相关性最大,呈负相关关系,相关系数R2为0.778,并通过数据验证,实测值(Y)与模拟值(X)相关性较好,相关系数R2为0.723。因此可通过监测13∶00～15∶00的冠层叶-气温差来了解作物的水分状况,为农田土壤水分诊断提供科学依据。 展开更多
关键词 番茄 冠层叶-气温差 容积含水率 气象因子 蒸腾蒸发量
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