检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2021年第12期37卷 169-180页

作者：印玉明王永清马春晨郑恒彪程涛田永超朱艳曹卫星姚霞南京农业大学国家信息农业工程技术中心/江苏省信息农业重点实验室/农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室/智慧农业教育部工程研究中心/现代作物生产省部共建协同创新中心南京210095

快速准确地监测作物叶片叶绿素含量对于研究作物光合作用、氮素营养以及胁迫状况至关重要。该研究基于不同品种、不同密度、不同氮素水平的水稻田间小区试验,分别获取冠层和单叶的辐亮度光谱、反射率光谱及生理生态指标等,计算日光诱导... 详细信息

快速准确地监测作物叶片叶绿素含量对于研究作物光合作用、氮素营养以及胁迫状况至关重要。该研究基于不同品种、不同密度、不同氮素水平的水稻田间小区试验,分别获取冠层和单叶的辐亮度光谱、反射率光谱及生理生态指标等,计算日光诱导叶绿素荧光(Sun-Induced Chlorophyll Fluorescence,SIF)指数和植被指数,进一步基于线性回归和辐射传输模型2种方法来建立叶绿素含量监测模型,评估多个叶绿素监测模型的精度及适用性。结果表明:1)在冠层尺度,冠层761 nm处SIF强度(F761)与冠层叶绿素含量相关性最高,决定系数(Determination coefficient,R^(2))为0.72,略高于表现最好的红边叶绿素指数(Red edge Chlorophyll index,CIred edge)(R^(2)=0.63);2)在单叶尺度,归一化下行SIF指数(↓FY NDFI)与单叶叶绿素含量相关性最高,R^(2)为0.77,比表现最好的上行荧光产量双峰比值指数(↑FY687/↑FY741)R^(2)高出0.10,与表现最好的植被指数CIred edge效果相当(R^(2)=0.81);3)基于SCOPE(Soil Canopy Observation,Photochemistry and Energy fluxes)模型反演水稻冠层叶绿素含量的验证R^(2)为0.57,均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)为56.54μg/cm,效果差于PROSAIL模型(模型检验的R^(2)为0.91,RMSE为22.59μg/cm);4)单叶Fluspect-B模型反演水稻单叶叶绿素含量的验证R^(2)为0.55,均方根误差RMSE为19.45μg/cm,效果差于PROCWT模型反演结果(R^(2)为0.72,RMSE为6.42μg/cm)。综上,SIF指数在监测冠层和单叶叶绿素含量时效果较好,基于SIF的辐射传输模型也可以用来反演水稻冠层和单叶的叶绿素含量。研究结果可为SIF监测作物叶绿素含量提供理论依据,并对未来利用SIF进行植物光合作用研究提供理论支持。

关键词：水稻叶绿素模型日光诱导叶绿素荧光单叶尺度冠层尺度 SCOPE Fluspect-B

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

小麦植株水分状况遥感监测研究进展与展望

引用

麦类作物学报 2022年第4期42卷 495-503页

作者：史博马祖凯刘小军田永超朱艳曹卫星曹强南京农业大学国家信息农业工程技术中心/智慧农业教育部工程研究中心/农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室/江苏省信息农业重点实验室/现代作物生产省部共建协同创新中心江苏南京210095

小麦植株水分状况的实时监测和快速诊断对提高农业水分利用效率和作物产量具有关键作用。本文在概述水分监测对小麦重要性的基础上,简要介绍了植株水分遥感监测诊断技术的发展历程和研究现状,明确了不同水分诊断指标的适用条件和优缺点... 详细信息

小麦植株水分状况的实时监测和快速诊断对提高农业水分利用效率和作物产量具有关键作用。本文在概述水分监测对小麦重要性的基础上,简要介绍了植株水分遥感监测诊断技术的发展历程和研究现状,明确了不同水分诊断指标的适用条件和优缺点。最后,提出当前研究存在的问题并对发展趋势进行了展望:应加强遥感信息与土壤、气象和表型信息等数据的融合,建立新型水分诊断指标;综合利用星-机-地一体化监测体系,发展数据同化技术;优化遥感数据处理方法,建立自动化处理流程;深入研究小麦需水生理过程和调控机理,结合人工智能等现代技术,实现智能化水分管理。

关键词：小麦遥感监测植株水分状况诊断指标

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

小麦生长模型对拔节期和孕穗期低温胁迫响应能力的比较

引用

中国农业科学 2021年第3期54卷 504-521页

[目的]作物生长模型是预测和评估气候变化对作物生产力影响的重要量化工具,明确典型作物生长模型对小麦拔节期和孕穗期低温胁迫响应能力的不足,可以为进一步改进低温胁迫对小麦生产力影响的模拟算法提供指导.[方法]本研究将来自4套国际... 详细信息

[目的]作物生长模型是预测和评估气候变化对作物生产力影响的重要量化工具,明确典型作物生长模型对小麦拔节期和孕穗期低温胁迫响应能力的不足,可以为进一步改进低温胁迫对小麦生产力影响的模拟算法提供指导.[方法]本研究将来自4套国际知名小麦生长模型(美国密歇根州立大学的CERES-Wheat、美国华盛顿州立大学的CropSyst、荷兰瓦赫宁根大学的WOFOST和法国国家农业科学研究院的STICS模型)的典型低温胁迫效应算法,与本课题组研发的小麦生长模拟模型WheatGrow相耦合,利用2012—2013年南京和2013—2015如皋不同品种(扬麦16和徐麦30)、不同温度水平(最低至-6℃)和持续时间(2、4、6 d)的人工气候室低温盆栽试验资料,检验和评价了原WheatGrow模型和耦合后低温胁迫效应算法的WheatGrow模型在拔节期和孕穗期低温胁迫下对小麦叶面积指数动态、茎生物量、地上部总生物量、籽粒产量等指标的预测能力.[结果]拔节—孕穗期低温胁迫明显降低了小麦叶面积指数、地上部生物量积累和籽粒产量,且随低温水平的降低和持续时间的增加降低幅度呈明显升高趋势.比较不同处理时期和品种发现,小麦生长发育及产量对孕穗期低温处理较拔节期低温处理更加敏感,扬麦16较徐麦30对低温胁迫更为敏感.耦合了4种低温胁迫效应算法的WheatGrow模型在模拟叶面积指数动态上较原WheatGrow模型有所改善,但模拟误差仍然较大,其中对孕穗期低温处理的模拟误差大于拔节期处理.4种低温胁迫算法均低估了低温胁迫对茎生物量以及成熟期地上部生物量积累的不利影响.综合比较4种低温胁迫算法的预测能力可以看出,对于叶面积指数和地上部生物量的动态模拟,CropSyst模型中的低温胁迫效应算法表现最好;对于茎生物量的动态模拟,WOFOST模型中的低温胁迫效应算法表现最好,特别是孕穗期低温处理;对于籽粒产量的模拟,STICS模型中的低温胁迫效应算法表现最好,其次是CropSyst模型.[结论]耦合低温胁迫效应算法后的WheatGrow模型,在模拟叶面积指数、茎生物量、地上部生物量和籽粒产量上均好于原WheatGrow模型,且在弱低温条件下的模拟效果好于强低温条件,但是4套算法由于没有考虑低温胁迫对茎秆的直接伤害、低温胁迫对干物质分配的影响以及低温胁迫后的恢复和补偿效应,因此在模拟茎生物量积累,以及模拟不同低温持续时间下的地上部生物量积累存在明显不足.此外,4套低温效应算法引入参数较多,为模型的参数化带来一定的困难,有待今后进一步改进和完善.研究结果对改进小麦生长模型对低温胁迫响应,降低气候变化背景下作物生产力的预测预警的不确定性具有重要意义.

关键词：小麦低温胁迫作物生长模型算法比较模型检验 WheatGrow模型

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于小波分析的水稻籽粒直链淀粉含量高光谱预测

引用

作物学报 2021年第8期47卷 1563-1580页

作者：张骁闫岩王文辉郑恒彪姚霞朱艳程涛南京农业大学国家信息农业工程技术中心/江苏省信息农业重点实验室/农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室/智慧农业教育部工程研究中心江苏南京210095 江苏省现代作物生产协同创新中心江苏南京210095

水稻籽粒直链淀粉含量影响稻米的蒸煮食味品质。利用遥感技术及时、准确地获取籽粒直链淀粉含量可以指导相应栽培措施的制定与实施,以提高稻米的食味品质。小波分析作为光谱敏感特征提取的有效方法,广泛应用于作物生理生化参数的估算,... 详细信息

水稻籽粒直链淀粉含量影响稻米的蒸煮食味品质。利用遥感技术及时、准确地获取籽粒直链淀粉含量可以指导相应栽培措施的制定与实施,以提高稻米的食味品质。小波分析作为光谱敏感特征提取的有效方法,广泛应用于作物生理生化参数的估算,然而基于小波分析的作物品质参数估算,在米粉、稻穗水平上的应用还未见报道。本文以室内获取的水稻米粉与干穗反射光谱为基础数据源,通过连续小波光谱变换、敏感小波特征提取、共性特征分析和预测模型构建等4个步骤,明确不同光谱参数预测水稻籽粒直链淀粉含量的性能,最终实现在器官水平的直链淀粉含量高光谱预测。结果表明:(1)相较归一化光谱指数,敏感小波特征可有效地提高直链淀粉含量预测精度,预测模型更具普适性和鲁棒性;(2)从米粉光谱提取的敏感小波特征WF2037,6,与籽粒直链淀粉含量相关性较高(R^(2)=0.59),对独立年份的样本预测效果较好(RMSE=1.51%,Bias=0.44%,RRMSE=23.50%),并可直接应用于干穗光谱(R^(2)=0.62,RMSE=1.49%,Bias=−0.17%,RRMSE=25.76%)。本文利用连续小波光谱分析,提取了米粉和稻穗水平的直链淀粉敏感小波特征WF2037,6,建立了高精度预测模型,拓宽了连续小波光谱分析的应用范围,为冠层水平水稻籽粒直链淀粉含量的高光谱估算奠定基础。

关键词：米粉稻穗反射光谱水稻籽粒直链淀粉含量光谱指数连续小波光谱分析

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于高光谱和激光雷达遥感的水稻产量监测研究

引用

中国农业科学 2021年第14期54卷 2965-2976页

作者：李朋磊张骁王文辉郑恒彪姚霞朱艳曹卫星程涛南京农业大学/国家信息农业工程技术中心/江苏省信息农业重点实验室/农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室/智慧农业教育部工程研究中心江苏省现代作物生产协同创新中心

【背景】快速、准确地估算水稻产量对于肥水精确管理及国家粮食政策的制定至关重要。高光谱与激光雷达遥感作为2种不同的主被动监测技术,为水稻长势信息获取提供了多样化手段。【目的】对比2种遥感监测手段在不同生态点的独立数据集中... 详细信息

【背景】快速、准确地估算水稻产量对于肥水精确管理及国家粮食政策的制定至关重要。高光谱与激光雷达遥感作为2种不同的主被动监测技术,为水稻长势信息获取提供了多样化手段。【目的】对比2种遥感监测手段在不同生态点的独立数据集中的验证精度,寻求可移植性强的产量估算模型,对水稻长势监测提供理论与技术支撑,及为精确农业提供科学指导具有重要意义。【方法】本研究通过实施3年（2016—2018年）包含不同地点、不同品种与不同氮素水平的水稻田间试验,在抽穗后各时期同步获取点云数据和光谱数据,结合线性回归与随机森林回归来估算产量,探究抽穗后点云数据与光谱数据估算水稻产量的差异;同时评估产量模型在不同数据集的时空可移植性,寻求可移植性强的产量估算模型。【结果】利用点云数据估算产量的精度（R2=0.64—0.69）优于光谱数据的估算精度（R2=0.20—0.58）;基于线性回归的产量估算模型,其验证精度明显优于基于随机森林回归的产量模型;产量模型在同一生态点的可移植性更强（不同生态点:RRMSE 16.69%—17.85%;同一生态点:RRMSE 11.37%—12.41%）。【结论】本研究为抽穗后水稻产量监测提供了新的方法和不同遥感手段的性能比较,为收获前作物产量的实时估算提供重要支撑。激光雷达技术凭借其全天候工作的特点,在长江中下游水稻产量实时监测中有着较好的应用前景。

关键词：水稻产量激光雷达高光谱回归模型

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

大数据下的小麦氮肥推荐模型：面向小农的精确管理方法

大数据下的小麦氮肥推荐模型：面向小农的精确管理方法

引用

第二十届中国作物学会学术年会

作者：刘紫阳王悦帆 Syed Tahir Ata-UI-Karim 刘小军田永超朱艳曹卫星曹强南京农业大学国家信息农业工程技术中心/智慧农业教育部工程研究中心/农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室/江苏省信息农业重点实验室/现代作物生产省部共建协同创新中心东京大学

【研究背景】中国冬小麦（Triticum aestivum L.）生产高度依赖氮肥施用,大多数小农户无法根据具体情况准确施用氮肥,这给冬小麦生产带来了挑战。假设估测不同地点的小麦植株氮吸收量可以潜在地改善基于理论施氮量方法（TNR）的特定地... 详细信息

【研究背景】中国冬小麦（Triticum aestivum L.）生产高度依赖氮肥施用,大多数小农户无法根据具体情况准确施用氮肥,这给冬小麦生产带来了挑战。假设估测不同地点的小麦植株氮吸收量可以潜在地改善基于理论施氮量方法（TNR）的特定地点的氮素管理。基于现有论文数据,整合品种、产量、气候、地理参数的小麦氮吸收估算模型有望构建高度可靠的小麦植株氮吸收量预测模型。【材料与方法】为了解决这个问题,研究提出了一种经济有效且用户友好的方法来准确预测小麦植株的氮吸收,以改进氮管理决策。研究采用Meta分析和基于数据的建模方法,整合了在中国五个主要小麦生产省份进行的试验的数据集。然后使用根据已发表的论文数据集构建的九种不同的氮输入和产量水平情景来评估模型的性能。【结果与分析】结合线性混合效应模型和随机森林模型建立了小麦在特定目标产量下的氮肥推荐模型,其中随机森林模型表现出优越的性能。该模型将地理、品种和气候特征作为模型输入变量,预测植物的氮需求指数（NDI）。在适合模型的情景下,模型减少施氮量17.91～110.48 kg ha N,经济效益提高14.15～137.59$ha,减少NO排放15.23%～53.7%,提高NEEB 0.18%～1.78%。值得注意的是,中等水平的氮输入和低产量产出情景与小农生产情况非常相似,在此情景下模型也有较好地表现,说明模型可以应用于中国大部分小农户的实际生产中。分析影响NDI的输入变量发现,改善小麦籽粒蛋白质含量和株高特征,可以改善小麦植株全生育过程的氮素需求量。对模型在九个不同情景应用下的氮肥推荐量、经济效益、NO排放和净生态系统经济效益（NEEB）进行了评估,发现模型在大部分情景下都有良好地表现,在为小农户带来经济效益的同时也有较好的环境效益,可以大幅度减少NO排放并提高NEEB。根据模型输入变量的相关性分析和随机森林重要性分析,确定了影响NDI的因素,并为小麦育种改进提供了见解。【结论】模型适用性评估表明,在典型的小农生产情景下,该模型在减少污染的同时提供了经济效益。通过实施这种方法,小农可以实现优化的氮肥管理,改善其经济效益并为环境可持续性做出贡献。本文的模型可以作为政策制定者的策略,并在农业集约化程度较低的地区推广。

关键词：氮需求指数氮肥推荐优化氮肥管理冬小麦

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于生物量和饱和水积累量的异速生长关系诊断冬小麦水分状况

基于生物量和饱和水积累量的异速生长关系诊断冬小麦水分状况

引用

第二十届中国作物学会学术年会

作者：庄亭暄刘小军田永超朱艳曹卫星曹强南京农业大学国家信息农业工程技术中心/智慧农业教育部工程研究中心/农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室/江苏省信息农业重点实验室/现代作物生产省部共建协同创新中心

【研究背景】水分管理是作物生产中最重要的环节之一,作物水分状况的准确诊断是精确灌溉管理的前提。然而,现有的水分状况诊断指标无法全面考虑土壤-植物-大气水分状况且易受环境因素影响,难以准确诊断。【研究目的】根据植株和穗部生... 详细信息

【研究背景】水分管理是作物生产中最重要的环节之一,作物水分状况的准确诊断是精确灌溉管理的前提。然而,现有的水分状况诊断指标无法全面考虑土壤-植物-大气水分状况且易受环境因素影响,难以准确诊断。【研究目的】根据植株和穗部生物量（DM）与饱和水积累量（SWA）的关系,构建冬小麦在氮限制和非氮限制条件下营养生长和生殖生长阶段的临界SWA曲线,最后基于实际值与临界值的比值计算水分亏缺指数（WDI）来量化冬小麦的水分状况,以获得一个不易受环境影响、基于植物的水分状况诊断指标。【材料与方法】本研究于2019—2023年在中国农业科学院河南新乡灌溉所开展了为期四年的不同水分梯度（W0:0 mm;W1:40 mm;W2:80 mm;W3:120 mm）及氮肥水平(N1:75 kg ha;N2:225 kg ha)的测坑小区试验,在关键生育期（起身期,拔节期,抽穗期,开花期,灌浆前期,灌浆中期和灌浆后期）进行5至7次破坏性取样,测定并分析植株生物量（PDM）及穗生物量（EDM）和对应的饱和水积累量之间的关系。【结果与分析】基于SWA与DM的异速关系,本研究构建了冬小麦营养生长期和生殖生长期在氮限制处理（N1）和非氮限制处理（N2）下的临界SWA曲线(营养生长期:N1:SWA=5.34PDM;N2:SWA=7.37PDM,生殖生长期:N1:SWA=4.53EDM;N2:SWA=3.53EDM),通过分析WDI的动态变化及其与产量的关系,对上述曲线进行了验证。此外,探讨了WDI与作物水分胁迫指数（R=0.59**）、土壤含水量（R=0.53**）和植物相对含水量（R=0.51**）的关系,极显著的相关性证明WDI可以很好地用于水分状况诊断,而较低的决定系数表明WDI可能可以捕捉其他水分诊断指标难以表征的水分信息。【结论】DM和SWA之间的异速生长关系遵循幂函数的形式。SWA随DM的增加而增加,其增加速率随DM的升高而减慢。新构建的临界曲线和诊断指标可以有效地诊断冬小麦的水分状况。

关键词：水分状况诊断饱和水积累量异速生长关系临界曲线诊断指标

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于无人机多光谱数据的水稻籽粒蛋白质积累动态监测

基于无人机多光谱数据的水稻籽粒蛋白质积累动态监测

引用

第二十届中国作物学会学术年会

作者：李婉钰吴文轩于明磊陶海玉何骄阳姚霞程涛朱艳曹卫星田永超南京农业大学国家信息农业工程技术中心农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室智慧农业教育部工程研究中心江苏省信息农业重点实验室江苏省现代作物生产协同创新中心

【研究背景】水稻作为人类主粮为世界一半以上的人口提供了20%左右的每日能量摄入和15%左右的人均蛋白质需求。水稻籽粒蛋白质含量不仅取决于蛋白质或非蛋白质组分的积累,还取决于蛋白质和非蛋白质积累的协调。水稻籽粒蛋白质积累动态... 详细信息

【研究背景】水稻作为人类主粮为世界一半以上的人口提供了20%左右的每日能量摄入和15%左右的人均蛋白质需求。水稻籽粒蛋白质含量不仅取决于蛋白质或非蛋白质组分的积累,还取决于蛋白质和非蛋白质积累的协调。水稻籽粒蛋白质积累动态可很好的衡量有关氮营养的籽粒同化营养物质的潜力。因此利用遥感技术(Remote sensing, RS)快速准确地估测花后水稻籽粒蛋白质积累(Grain protein accumulation,GPA)动态对于稻米品质评价十分重要。然而,由于缺乏相应的敏感特征波段,直接使用多光谱数据估算GPA会面临挑战。【材料与方法】本研究的目的是建立一个能够监测水稻花后籽粒蛋白质积累动态的估算模型。为了在GPA监测方面取得进展,必须考虑将与GPA密切相关的生理参数作为RS与GPA之间的中间桥梁。本研究采用"光谱参数-生理参数-蛋白质积累动态"的间接模型,基于机器学习方法开发了一种监测GPA动态的RS方法。以叶片氮含量(Leaf nitrogen content, LNC)、叶片氮积累(Leaf nitrogen accumulation, LNA)和氮收获指数(Nitrogen harvest index, NHI)三个生理参数为中间参数,结合遥感信息,建立了GPA三参数估计模型。【结果与分析】本研究探讨了水稻LNC、LNA和NHI的变化对水稻开花后GPA动态变化的影响。通过考虑水稻植株的氮状况和氮分布,建立了估算GPA动态的单参数和多参数模型。结果表明,GPA与近红外波段的光谱反射率有很好的相关性,而氮参数与红外波段和近红外波段有很好的相关性。在水稻开花后,NDVI和MTCI与氮参数(LNC和NHI)密切相关,同时,NHI与GPA也有很好的相关性,利用N参数作为水稻的中间参数可有效提高GPA的估算精度。进一步对植被指数和氮参数以及GPA进行拟合,结果显示拟合结果多为非线性模型。表明使用植被指数可较好的对氮营养参数进行拟合,但仅使用植被指数并不能很好的反映GPA的变化状况。进一步通过机器学习算法建立GPA间接估测模型,选择不同的N营养参数作为中间参数建立单参数模型(初级模型),双参数和三参数模型通过组合不同的初级模型建立。在预测结果方面,本文建立的间接模型优于基于植被指数的蛋白质积累直接估算模型。此外,利用不同多光谱相机(Mini-MCA6和AIRPHEN)的数据集对GPA三参数估算模型进行了测试,结果表明该模型性能良好,R2和RMSE分别为0.71和14.86 g/m2。【结论】本研究表明将氮素状况和氮素分配纳入GPA遥感估算模型可提高水稻谷粒蛋白质积累动态的估算精度,该结果将推动对谷物形成过程中不同作物品质形成动态指标的实时监测。

关键词：水稻籽粒蛋白质积累动态氮收获指数无人机遥感 XGBoost

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于地面激光扫描数据量化小麦冠层叶片角度分布

基于地面激光扫描数据量化小麦冠层叶片角度分布

引用

第二十届中国作物学会学术年会

作者：王永清谷洋洋唐金昕郭彩丽郑恒彪程涛朱艳曹卫星姚霞南京农业大学国家信息农业工程技术中心农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室智慧农业教育部工程研究中心江苏省信息农业重点实验室江苏省现代作物生产协同创新中心

【研究背景】叶片角度分布（Leaf angle distribution, LAD）是作物冠层重要的结构表型指标,影响作物的光合作用和冠层内的辐射传输过程。直接和间接获取LAD都具有一定的局限性,因此亟需建立量化作物LAD的新方法。地基激光雷达（Terrest... 详细信息

【研究背景】叶片角度分布（Leaf angle distribution, LAD）是作物冠层重要的结构表型指标,影响作物的光合作用和冠层内的辐射传输过程。直接和间接获取LAD都具有一定的局限性,因此亟需建立量化作物LAD的新方法。地基激光雷达（Terrestrial lidar scanning, TLS）已经被证明是一种量化LAD很有前途的手段。但是小麦等作物的叶片具有一定曲率,植株间相互遮挡严重导致冠层的点密度不均,因此基于TLS高效精准获取作物冠层LAD极具挑战。【材料与方法】本研究综合考虑小麦叶片形状特征开发了一种反演冠层LAD的方法,我们定义为体素分割法向量（Voxel segmentation normal vector,VSNV）。该方法在法向量方法（Normal vector,NV）估算LAD的基础上引入体素,将具有曲率的小麦叶片分成多个部分并分别计算倾角,LAD统计所有小部分的倾角。【结果与分析】结果表明,TLS反演的平均叶倾角和LAI2200C获取的平均叶倾角总体相关性较好,尤其在孕穗期具有较高的相关性（R=0.76,RMSE=1.40°）;基于TLS反演的小麦冠层LAD呈负偏态分布;随着生育期往后推移和氮素水平的降低,小麦冠层的平均叶倾角增大,叶片更加趋于直立方向生长;冠层下层具有更多的水平方向生长的叶片,中层和上层有更多直立方向生长的叶片。【结论】本研究开发的VSVN方法可以高效定量反演小麦冠层LAD。量化作物叶倾角的物种差异和时空变异性,从整体上消除冠层的点密度不均对LAD估算带来的影响,达到LAD高效精准反演的目的。能够为高通量表型提供了有力的技术支持,突破作物冠层LAD获取困难的问题,也为其他作物LAD反演提供了有力支撑。

关键词：激光雷达小麦叶倾角分布平面重建体素分割

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于多角度高光谱数据的小麦群体穗参数监测研究312

基于多角度高光谱数据的小麦群体穗参数监测研究312

引用

第二十届中国作物学会学术年会

作者：陶海玉周睿衡唐一宁李婉钰姚霞程涛朱艳曹卫星田永超南京农业大学国家信息农业工程技术中心农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室智慧农业教育部工程研究中心江苏省信息农业重点实验室江苏省现代作物生产协同创新中心

【研究背景】小麦是我国重要的粮食作物之一,麦穗是小麦产量形成的重要器官。越来越多的研究表明麦穗不仅具有"库"的作用,还是重要的光合源,但是对于麦穗光合指标的构建及其遥感监测还鲜有涉及。麦穗位于冠层顶部,现有的研究... 详细信息

【研究背景】小麦是我国重要的粮食作物之一,麦穗是小麦产量形成的重要器官。越来越多的研究表明麦穗不仅具有"库"的作用,还是重要的光合源,但是对于麦穗光合指标的构建及其遥感监测还鲜有涉及。麦穗位于冠层顶部,现有的研究表明多角度观测能够反映冠层不同高度的信息,因此假设多角度光谱信息更好地对穗型参数进行遥感监测。据此提出本文的研究目的:1)构建考虑麦穗光合作用的群体穗参数指标;2)建立并评估基于近地面多角度高光谱数据的小麦群体穗参数监测模型。【材料与方法】研究基于2019-2021两年大田小麦栽培试验,获取了不同品种、氮素水平、生育期下麦穗的几何参数数据集,并同步收集了太阳主平面上7个角度的冠层高光谱信息。在此基础上构建群体穗参数指标:穗面积指数（SAI）、绿色穗叶面积指数（GSLI）和穗叶综合指标（SLI）。进一步,分析并筛选群体穗型参数的最佳波段组合,最终构建角度不敏感指数（PAVI）用于监测群体穗参数。【结果与分析】相比于麦穗几何参数:穗长、穗宽、穗厚以及传统的农学参数:叶面积指数（LAI）、地上部生物量（AGB）等,群体穗参数和籽粒产量的相关性更高,尤其在抽穗-灌浆期,其中SLI的表现最好。接着,根据SLI结合k-mean聚类将选用的品种分为两类,两类品种之间的SAI、LAI、GSLI、籽粒产量都具有显著性差异（P <0.01）。最佳波段组合结果显示,群体穗型参数的敏感性波段主要集中在可见光和近红外区域,进入灌浆期后出现双近红外区域的敏感波段组合。其中,抽穗-灌浆期最佳监测模型分别为:SAI～RSI （774,778）,R=0.47,RMSE=0.16;GSLI～mRSI （1001, 1099,984）,R=0.43,RMSE=0.67;SLI～RSI （753,767）,R=0.61,RMSE=0.16),且在不同年份、不同品种之间表现良好。进一步评估了最优植被指数的角度敏感性,发现单生育期群体穗参数的最优植被指数存在明显的角度效应。构建的PAVI指数由于红边波段的引入,在一定程度上消除了角度效应的影响,提升了单生育期穗参数的光谱监测精度（RSAI～PAVI=0.54,RGSLI～PAVI=0.57,RSLI～PAVI=0.68）。此外,研究发现后向散射-30°～-45°为最佳小麦穗参数光谱监测范围。【结论】本文构建了考虑麦穗光合作用的小麦群体穗参数指标,建立了基于多角度的群体小麦穗参数的光谱监测模型,研究结果有助于更全面的了解小麦籽粒产量的形成过程,为提高抽穗后籽粒产量的光谱预测精度提供了一定的理论参考和技术支持。

关键词：小麦麦穗光合指标多角度高光谱监测产量估测

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：