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基于粒子群算法优化光谱指数的甜菜叶片氮含量估测研究 总被引:1,自引:0,他引:1
为对甜菜叶片氮含量进行快速估测,利用高光谱成像仪获取甜菜冠层叶片高光谱图像数据,通过凯氏定氮法测定叶片氮含量。基于精细采样法在全波段范围内构建归一化光谱指数(Normalized difference spectral index,NDSI)和土壤调节光谱指数(Soil-adjusted spectral index,SASI),并提出了基于粒子群算法的植被冠层调节参数L优化方法,探寻任意波段组合下SASI的最佳L值及其变化规律。在筛选出特征光谱指数基础上,开展甜菜叶片氮含量的定量估测和可视化研究。结果表明,各生育期SASI对甜菜冠层叶片氮含量(Canopy leaf nitrogen content,CLNC)的敏感度高于NDSI,尤其在NDSI易发生饱和现象的近红外区域。相比常规光谱指数,叶丛快速生长期基于SASI1(R430. 20,R896. 76)和SASI2(R433. 03,R896. 01)建立的CLNC估测模型预测效果最优,2015年验证集R~2为0. 78,RMSE为2. 48 g/kg,RE为4. 18%;糖分增长期以SASI3(R952. 09,R946. 11)和SASI4(R760. 37,R803. 48)的建模效果最佳,2015年验证集R~2为0. 67,RMSE为2. 71 g/kg,RE为4. 72%;糖分积累期的最优建模参数为SASI5(R883. 30,R887. 79),2015年模型R~2为0. 72,RMSE为2. 54 g/kg,RE为4. 49%。为直观显示甜菜CLNC在时间和空间尺度上的变化规律,基于上述估测模型计算并生成甜菜CLNC的预测分布图,实现了甜菜CLNC的可视化。研究结果表明,提出的甜菜CLNC估测方法具有可行性,可为及时了解作物长势及营养估测提供技术支持。 相似文献
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基于改进离散粒子群算法的青贮玉米原料含水率高光谱检测 总被引:3,自引:0,他引:3
快速、无损和准确检测青贮玉米原料含水率,对确保青贮玉米发酵品质、推动青贮产业健康快速发展有重要现实意义。为探究高光谱技术在青贮玉米原料含水率检测方面的可行性,研究通过高光谱成像系统获取青贮玉米原料高光谱图像并利用烘箱加热法测定实际含水率。在粒子更新方式和惯性权重2个方面对传统离散粒子群算法(discretebinary particle swarm optimization,DBPSO)进行优化,提出基于改进型离散粒子群算法(modified discrete binary particle swarm optimization,MDBPSO)的特征波段优选方法,并利用相关系数分析法(correlation coefficient,CC)、DBPSO和MDBPSO法提取原料含水率高光谱特征变量,基于全波段反射光谱(total spectral reflectance,TSR)和特征波段反射光谱建立青贮玉米原料含水率预测模型。结果表明,MDBPSO优选特征波段适应度函数的收敛精度和收敛效率较DBPSO法均有明显改善,最优适应度值由0.761 6提高至0.812 3,函数收敛迭代次数由280次降低至79次。MDBPSO-PLSR预测模型的建模精度和预测精度均高于CC-PLSR、DBPSO-PLSR和TSR-PLSR预测模型,其校正集决定系数Rc2和均方根误差RMSEC(root mean square error of calibration)分别为0.81和0.032,预测集决定系数Rp2和均方根误差RMSEP(root mean square error of prediction)分别为0.80和0.045。该研究表明,利用高光谱图像技术检测青贮玉米原料含水率具有较高的精度,研究可为后续开发青贮玉米原料水分快速检测仪器提供借鉴方法。 相似文献
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利用野外便携式ASD Qualityspec光谱仪,实测了田间甜菜冠层光谱数据,采用植被指数对氮含量进行预测,发现估算精度较低,分析NDVI与VLOPT与氮含量的相关性,得出氮含量在很小的时候就达到饱和水平。根据4种预处理下的甜菜冠层光谱,分别采用偏最小二乘回归(PLSR)和主成分回归(PCR)建立甜菜氮含量估算模型,比较不同预处理和不同回归方法对估算精度的影响。结果表明:对PLSR来说,一阶导数处理的光谱数据建立的模型精度最好(RMSE=2.34g/kg,RE=19.6%),平滑、MSC和SNV建立的估算模型次之;对PCR来说,平滑处理的光谱数据建立的模型精度最好(RMSE=2.34g/kg,RE=19.4%)。总的看来,不同预处理对估算模型精度有一定的差异,但PLSR和PCR两种回归方法对甜菜氮含量估算模型影响不大。 相似文献
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定西市抢抓全省启动500万亩(15亩=1 hm2)梯田建设工程的机遇,创新机制,整合项目,以梯田建设为主体,山、水、田、林、路、村统一规划,实施综合治理;依托梯田工程,大力培育特色产业,发展现代旱作农业,有效促进了粮食增产、农业增效、农民增收。总结了梯田建设的做法和成效,提出了发展的思路和目标。 相似文献
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通过单因子试验和正交试验对小麦根腐病菌菌株进行了发酵条件优化,以提高其活性物质的产量。结果表明:最适合小麦根腐病菌产毒的培养基是察氏培养基;该培养基的最佳碳源为葡萄糖,氮源为氯化铵,无机盐为氯化钾、磷酸氢二钾、硫酸镁和硫酸亚铁;发酵培养基各组分的最佳配比为:葡萄糖2.0%,氯化铵0.25%,氯化钾0.05%,磷酸氢二钾0.025%,硫酸镁0.025%,硫酸亚铁0.000 5%;有利于提高菌株活性物质产量的培养条件为初始pH7.0,转速为130r/min,温度为28℃,培养时间为5d,装液量为120mL/250mL,接种量为6%。小麦根腐病菌菌株发酵产物具有良好的热稳定性和光稳定性,在弱酸性及中性条件下较稳定。发酵条件优化后提高了小麦根腐病菌的除草活性。 相似文献
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土地是农业生产中最基本、最重要的要素.为了适应农业现代化的要求,对农村土地进行集中规模经营,推动农村土地流转工作就显得十分重要.文章对进行农村土地流转的原因进行解析,通过分析农村土地流转过程中出现的问题,提出我国农村土地流转的制度创新与完善措施. 相似文献
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乙草胺对马铃薯田杂草防除试验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以大田马铃薯为研究对象,采用随机区组设计,研究播后立即喷施乙草胺(A处理)和播后14天喷施(B处理)对马铃薯田中多种杂草的防效。试验结果表明,乙草胺在2.25~3.75L.hm-2剂量范围内,A处理和B处理均可有效地防除单子叶和双子叶杂草。待马铃薯出苗后15天调查结果如下:A处理株防效在93.08%~95.28%之间,总鲜重防效在94.6%~99.37%之间;B处理株防效在93.0%~97.16%之间,总鲜重防效在97.38%~98.22%之间,而不同处理下不同剂量乙草胺杂草防效差异不明显,且对马铃薯生长无不良影响。从不同施药时间对后茬作物影响角度出发,建议播后立即喷施3.00L.hm-2防除效果较好。 相似文献
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长期以来氮肥的施用在马铃薯生产中起到了重要作用。但是,随着氮肥施用量的增加,氮肥利用效率势必会降低并造成一定的环境问题。因此,根据马铃薯的需肥规律进行氮肥的施用,提高氮肥利用率已成为业界共识。然而,传统的氮肥推荐方法如土壤测试的方法费时费力、实时性差。随着遥感测试技术的发展,一些传感器应运而生,使基于光谱的植株氮营养快速检测成为可能。本文介绍了主动作物冠层传感器GreenSeeker对作物营养诊断的原理及其在玉米、小麦等作物上应用的国内外研究进展,并讨论其在马铃薯氮素营养诊断和精确施肥的重要性、可行性及应用前景。 相似文献