基于冠层高光谱的油菜角果期红边参数及叶片SPAD值反演模型

Red edge parameters and SPAD inversion model of rapeseed based on canopy hyperspectral data

以湖南省为研究区,探索不同栽培因子条件下油菜的高光谱特征,建立基于高光谱特征的叶绿素预测模型,并将其应用于田间生产实践,以期为油菜营养诊断、高产栽培和生产管理的信息化提供一定的理论依据和技术支撑。使用便携式地物光谱仪和SPAD-502叶绿素仪分别对油菜冠层反射光谱和SPAD值进行实测,分析不同栽培因子条件下角果期的油菜冠层光谱特征,并得到其相应的红边参数(包括红边位置、红边振幅与红边面积),最后运用多种方法对红边参数与角果期的油菜SPAD值进行相关性分析,以期建立SPAD值的最佳反演模型。结果表明,在红光波段(680~760 nm),油菜角果期的冠层反射光谱趋于稳定,冠层的三峰两谷现象比较明显,而且在整个角果期,红边位置都稳定在760 nm这个点,不随栽培因子的改变而改变。但是栽培因子对红边振幅和红边面积有着明显影响,因此可用红边参数来预测油菜的SPAD值。经过5种不同的建模比较分析可以得出,基于支持向量机(SVM)的预测模型最好,R^2为0.912 6,均方误差为0.326 6。