基于VSURF-CA的小麦条锈病高光谱病情指数估测模型 |
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作者姓名: | 梅广源 李荣 梅新 陈日强 樊意广 程金鹏 冯子恒 陶婷 赵倩 赵培钦 杨小冬 |
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作者单位: | 2. 湖北大学资源与环境学院 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2023YFD2000105);;国家自然科学基金(41771469); |
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摘 要: | 【目的】条锈病对小麦生长和产量造成严重威胁,为确保有效防控,精准监测尤为关键。利用遥感技术构建小麦条锈病估测模型,能快速、准确地估测病情指数(DI),为精准防控提供技术支持。【方法】利用ASD光谱仪获取小麦不同生育期(抽穗期、灌浆期和成熟期)高光谱数据,采用随机森林变量选择(VSURF)方法结合相关性分析(CA)对原始光谱(OR)和一阶微分光谱(FD)进行特征波段筛选。使用随机森林(RF)对比不同数据集的特征波段建模结果,确定模型效果最佳的特征集。随后借助偏最小二乘回归(PLSR)、极致梯度提升(XGBoost)以及反向传播神经网络(BPNN),对比特征集在不同算法中的建模效果。通过对比建模效果,确定针对全生育期小麦条锈病病情指数的最佳估测模型。为了验证特征集在不同生育期中的效果,利用特征集在3个生育期重新构建模型,并对比模型效果。【结果】对不同数据集进行特征筛选,并使用RF构建条锈病DI估测模型,通过比较模型效果,确定VSURF-CA-FD特征集(绿光范围的537 nm以及近红外范围的821和846nm)在RF模型中的估测效果最好。采用RF算法构建的模型表现出优异的精度,R
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关 键 词: | 高光谱估测模型 小麦条锈病 病情指数 VSURF 特征选择 |
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