基于氮素叶绿素关系的冬小麦籽粒蛋白质含量高光谱反演.pdf

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1、第31卷第6期上海交通大学学报(农业科学版)Vo}_3lNO．62013年12月JOURNAL0FSHANGHAIJIA0T0NGUNIVERSITY(AGRICULTURALSCIENCE)Dee．2Ol3文章编号：1671—9964(2013)06—0006—07DOI：10．3969／J．ISSN．16719964．2013．06．002基于氮素叶绿素关系的冬小麦籽粒蛋白质含量高光谱反演王妍，徐新刚，郭文善，王芊，谭昌伟，李存军(1．北京农业信息技术研究中心，北京100098；2．扬州大学农学院，扬

2、州225009)摘要：为进一步提高光谱数据反演小麦籽粒蛋白质含量的精度以及反演模型的可解释性，研究以籽粒蛋白质含量(GPC)一氮素一叶绿素之间的关系为载体，通过叶绿素筛选相关植被指数，采用偏最小二乘回归(PLS)方法建立GPC反演模型。结果表明，开花期是监测籽粒蛋白质含量的最优时期。开花期氮素与对应密度叶绿素的相关性较高。通过筛选出与叶绿素密切相关的植被指数，利用PLS建立籽粒蛋白质含量反演模型，模型决定系数R为0．77，RMSE为0．95，用其他年份数据进行模型验证，结果显示RMSE达到1．22。本研究

3、表明：基于氮素、叶绿素关系建立PLS反演模型能够实现不同年份GPC光谱遥感反演，且模型在年际间表现出较高的精度和稳定性。关键词：氮素；叶绿素；籽粒蛋白质含量；高光谱；偏最小二乘回归分析中图分类号：S512．1文献标识码：AEstimationGrainProteinContentofWinterWheatBasedontheRelationshipbetweenNitrogenandChlorophyllbyHyperspectralDataWANGYan，XUXin—gang，GUOWen—shan，W

4、ANGQian，TANChang—wei，LICun-jiAn(1．BeijingAcademyofAgricultureandForestrySciences，Beijing100097，China；2．CollegeofAgronomy，YangzhouUniversity，Yangzhou225009，China)Abstract~Moreworkswereneededtoincreasetheaccuracyandinterpretabilityofpredictionmodelo{wheatgr

5、ainproteincontent．TheresearchbasedontherelationshipsbetweenGPC——nitrogen——chlorophyll，selectingpropervegetationindexbychlorophyllandusingpartialleastsquaresregression(PIS)methodtobuildmonitormode1．TheresultsshowthatfloweringperiodistheoptimalperiodforGPCm

6、onitoring．Atfloweringstage，thereisahighcorrelationbetweennitrogenandchlorophyllwiththecorrespondingdensity．FiveindexesarechosentobuildthemodeltocalculatingGPCbychlorophyl1．CoefficientofdeterminationiS0．77，RMSEiS0．95．Forvalidatingthemodelbythedataofotherye

7、ar，RMSEiS1．22．ThemodeIshowshighprecisionandstabilityindifferentyears．Keywords：nitrogen；chlorophyll；hyperspectral；winterwheat；PLS收稿日期：2013～01—25基金项目：国家自然科技基金(41171281)；国家自然科技基金(41271415)；国家科技支撑计划课题(2012BAH29B03)；江苏省研究生培养创新工程(CXZZ12—0904)作者简介：王妍(1986一)，女，硕士

8、生，研究方向：遥感监N4,麦品质，E-mail：wangyanhao．2008@163．corn；李存军(1975一)为本文通讯作者，男，博士，副研究员，研究方向：数字影像分析处理，遥感信息模型，遥感与GIS的应用，Email：licj@nercita．org．cn第6期王妍，等：基于氮素叶绿素关系的冬小麦籽粒蛋白质含量高光谱反演随着生活水平的提高，人们对小麦的需求已从数量型向质量型转变，小麦品质遥感监测也日1材料和方法益受到