一种估测小麦冠层氮含量的新高光谱指数

• 作者: 刘志霄 张连蓬 杨敏华 林卉 梁亮 邓凯东
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 高光谱指数 小麦 氮 叶面积指数 遥感 支持向量回归
• 年，卷（期）: 2011,（21）
• 页码范围: 6594-6605
• 分类号: S512.1
• 语种: 中文

摘要

提出了一种估测小麦冠层氮含量的新高光谱指数——微分归一化氮指数(FD-NDNI).以FieldSpec Pro FR地物光谱仪采集拔节后至孕穗前小麦的冠层光谱190份,随机抽取142份作为训练集,其余48份作为预测集.将光谱以小波阈值去噪法去噪后,利用其525、570与730nm处的一阶导数值,采用差值、比值以及归一化的方法构建了12种光谱指数以实现小麦冠层氮含量的估测,并与mNDVI705、mSR以及NDVI705等22种常用指数进行了比较分析.发现指数FD-NDNI对小麦冠层氮含量的估测结果最佳,其估测模型(指数形式)校正集决定系数(C-R2)与预测集决定系数(P-R2)分别达0.818与0.811,优于mNDVI705等常用指数.进一步分析表明,在各指数中,FD-NDNI对叶面积系数最不敏感,可最有效地避免冠层郁闭度等因素对氮含量估测的影响.为优化结果,采用最小二乘支持向量回归算法(LS-SVR)对模型进行了改进,当模型惩罚系数C与RBF核函数参数g取得最优解6.4与1.6时,其C-R2与P-R2分别提高至0.846与0.838,具有比指数模型更高的精度.结果表明:FD-NDNI是小麦冠层氮含量估测的优选指数,LS-SVR为建模的优选算法.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘志霄	吉首大学生物资源与环境科学学院	62	393	10.0	17.0
2	林卉	徐州师范大学测绘学院	70	1201	17.0	33.0
3	杨敏华	中南大学地球科学与信息物理学院	100	1134	19.0	30.0
4	张连蓬	徐州师范大学测绘学院	17	282	10.0	16.0
5	邓凯东	金陵科技学院动物科学与技术学院	15	102	5.0	10.0
6	梁亮	中南大学地球科学与信息物理学院	16	339	9.0	16.0