基于无人机成像高光谱影像的冬小麦LAI估测

• 作者: 冯海宽 刘帅兵 刘明星 杨小冬 杨贵军 陶惠林
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 冬小麦 叶面积指数 无人机 成像光谱 估测 光谱参数
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 农业信息化工程
• 页码范围: 176-187
• 页数: 12页
• 分类号: S25
• 字数: 7495字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2020.01.019

摘要

利用无人机Cubert UHD185 Firefly成像光谱仪和ASD光谱仪获取了冬小麦挑旗期、开花期和灌浆期的成像和非成像高光谱以及LAI数据.首先,对比ASD与UHD185光谱仪数据光谱反射率,评价两者精度;然后,选取7个光谱参数,分析其与冬小麦3个生育期LAI的相关性,并使用线性回归和指数回归挑选出最佳估测参数;最后利用多元线性回归、偏最小二乘、随机森林、人工神经网络和支持向量机构建了冬小麦3个不同生育期LAI的估测模型.结果 表明:UHD185光谱仪光谱反射率在红边区域与ASD光谱仪趋势一致性很高,反射率在挑旗期、开花期、灌浆期的R2分别为0.995 9、0.999 0和0.996 8,UHD185光谱仪数据精度较高;7种光谱参数在挑旗期、开花期、灌浆期与LAI相关性最高的参数分别是NDVI(r =0.738)、SR(r=0.819)、NDVI×SR(r =0.835);LAI-MLR为冬小麦LAI的最佳估测模型,其中开花期拟合性最好,精度最高(建模R2=0.678 8、RMSE为0.69、NRMSE为19.79％,验证R2=0.846 2、RMSE为0.47、NRMSE为16.04％).