烤烟叶片色素含量的高光谱预测模型研究.pdf

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1、中国烟草学报2014年2月第20卷第1期烤烟叶片色素含量的高光谱预测模型研究邢雪霞，刘国顺，贾方方，孙榀淑，贾春雷河南农业大学烟草行业烟草栽培重点实验室／烟草行业烟草栽培重点实验室，郑州文化路95号450002摘要研究烤烟叶片的高光谱曲线特征，探索建立烤烟色素含量的高光谱预测模型，以促进高光谱技术在现代烟草农业中的发展。采用大田试验，分析了不同光质条件下，烤烟叶片光谱的特征。利用相关分析方法，确定了21个光谱参数与色素含量的相关性，并建立了叶片色素含量的高光谱线性与非线性模拟方程。不同光质处理下，烟叶叶片光

2、谱曲线相似，在可见光与近红外短波区域差异比较明显，而在近红外长波区域基本没有差异。光谱参数G—NDVI和TCAR1分别与叶绿素、类胡萝卜素含量之间有较好的相关性，并建立了预测模型。经精度检验结果显示，模型能较好的预测烤烟色素含量。光谱参数GNDVI和TCARI能有效检测烤烟色素含量，为高光谱技术在不同生态区域的应用提供理论依据。关键词：烤烟；高光谱；色素含量；模型doi：10．3969／j．issn．1004-5708．2014．01．010中图分类号：$572．01文献标志码：A文章编号：1004．570

3、8(2014)01．0054．07Hyperspectralpredictionmodelofflue-curedtobaccoleafpigmentcontentXINGXuexia，LIUGuoshun，JIAFangfang，SUNWenshu，JIAChunleiNationalTobaccoPhysiologyandBiochemistryResearchCenter，Keylaboratoryoftobaccocultivation，HenanAgriculturalUniversity，Zhe

4、ngzhou450002，ChinaAbstract：Hyperspectralcharacteristicsoftobaccoleaveswereanalyzedwiththeobjectivetobuildhyperspectralmonitoringmodelsforpigmentcontentintobaccoleaves．Thedevelopmentofhyperspectraltechniquesinmoderntobaccoagriculturewasdiscussed．Hyperspectr

5、alcharacteristicsoftobaccoleafwithdiferentlightconstitutionwereinvestigated．Relationshipbetween21hyperspectralparametersandpigmentcontentwasanalyzedbyusingrelevanceanalysis．Hyperspectralparameter-basedlinearandnonlinearmonitoringmodelsfortobaccoleafpigment

6、contentestimationwerebuilt．Hyperspectralcurvesunderdiferentlightqualityweresimilar．Differenceinvisibleandnear—infraredshortwaveregionalwassignificant，whilethereislittledifferenceinthenear．infraredwavelength．SpectralindicesofGNDVIandTCARIshowedaclosecorrela

7、tionwithchlorophyllandcarotenoidcontent，andtheirmonitoringmodelsweresetup——accordingly．Thesemodelswereprovedtobereliableformonitoringcontentofleafpigmentmonitoringbytheindexofrootmeansquaredeviation(RMSE)andrelativee盯0r(RE％)．ResultsshowedtheavailabilityofG

8、NDVIandTCARIinmonitoringleafpigmentcontent．thusprovidingatheoreticalbasisfortheapplicationofhyperspectraltechnologyindiferentecologicalareas．Keywords：tobacco；hyperspectraldata；leafpigmentcontent；model叶绿素被认为是植