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《激光与光电子学进展》 2016年02期
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基于连续统去除法的苹果树冠SPAD高光谱估测

韩兆迎  朱西存  王凌  赵庚星  
【摘要】:准确、快捷、实时地对苹果树冠层土壤和作物分析仪器开发(SPAD)值进行高光谱估测,对苹果树的长势监测具有重要意义。连续2年测量了62个果园的196棵苹果树冠层光谱反射率及SPAD值,分析了原始光谱及连续统去除法处理后的光谱与SPAD的相关性,并对连续统去除法处理后的光谱在350~1300 nm范围内,计算了任意两波段组合而成的归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)和差值植被指数(DVI)等光谱指数。利用逐步回归和主成分分析法,提取主成分作为自变量,构建了估测SPAD的支持向量机回归模型,并用第2年采集的数据进行了验证。新建的3类植被指数中,与SPAD相关性最大的植被指数分别为NDVI(406,563)、RVI(406,565)和DVI(646,695),相关系数(r)分别达到了0.677、0.690和0.711。对支持向量机回归模型进行验证,预测集决定系数(PR2)达到了0.837,预测集相对误差(REP)为1.190%,预测集相对分析误差(RPDP)达到了2.213。连续统去除法及光谱指数均能提高光谱与果树冠层SPAD的相关性,并且与SPAD相关性较高的光谱指数是由可见光波段组合而成,支持向量机回归模型对新梢旺长期苹果树冠层SPAD具有较好的估测能力。

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