铜离子胁迫下玉米叶片污染信息的SM-DMFD探测模型

• 作者: 孙彤彤 张伟 杨可明 王晓峰 程龙
• 来源期刊: 农业环境科学学报
• 关键词: 光谱分析 重金属污染 信息甄别模型 分形维数 植被污染监测
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 所属期刊栏目: 污染生态
• 页码范围: 1753-1761
• 页数: 9页
• 分类号: X87
• 语种: 中文
• DOI: 10.11654/jaes.2017-0536

摘要

通过设置不同浓度铜离子(Cu2+)胁迫梯度的玉米盆栽实验,在采集了不同类型玉米叶片的光谱数据以及测定其Cu2+含量的基础上,通过建立叶片光谱变异的信息甄别模型(SM),并采用光谱谐波分析(HA)预处理、经验模态分解(EMD)、离散小波多层分解、量规法分形维数(DMFD)计算等方法,构建了玉米叶片光谱污染信息的SM-DMFD探测模型.同时,利用常规的绿峰高度(GH)、红边位置(REP)、红边最大值(MR)、红边一阶微分包围面积(FAR)和盒维数法(BDM)等植被重金属污染信息监测方法进行应用结果比较与分析,实验结果表明:SM-DMFD模型应用所得DMFD值与所测玉米叶片中Cu2+含量的相关系数R和拟合判定系数R2分别达到0.9860和0.9723,说明该模型能够有效甄别光谱间差异信息并能判别叶片的污染程度,从而验证了SM-DMFD模型在玉米的Cu2+污染信息监测方面具有更好的有效性和优势.而且,通过对玉米污染信息不同探测方法的监测结果进行可视化,也验证了SM-DMFD模型监测效果最为理想.