国家自然科学基金(31201168)
- 作品数：11 被引量：52H指数：5
- 相关作者：冯美臣杨武德王超肖璐洁王慧琴更多>>
- 相关机构：山西农业大学山西省农业科学院山西林业职业技术学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山西省青年科技研究基金山西省科学技术发展计划项目更多>>
- 相关领域：农业科学理学机械工程更多>>
- 玉米籽粒蛋白光谱预处理方法比较研究被引量：4
- 2020年
- 近红外光谱数据的预处理是特征提取和分析模型建立的基础,在获取真实光谱数据和获得可靠结果方面起着重要作用。文章基于玉米籽粒光谱数据,比较了S-G平滑、S-G一阶和二阶导数、MSC、SNV和去趋势法等不同预处理方法的特点,探讨了各预处理技术对数据集划分的影响。结果表明:对样本数据集的划分应在预处理之后进行,不同预处理方法的最佳数据集划分差异较大。因此,在光谱建模时,应合理选择光谱预处理方法及数据集划分比例。
- 孙晶京孙晶京杨武德冯美臣
- 关键词：近红外光谱
- 基于不同植被指数的冬小麦植株及土壤含水量监测研究
- [研究背景]近年来，随着全球气候变暖，北方冬小麦干旱有加重趋势。因此干旱预警、监测和灾后评估对冬小麦防灾、减灾和宏观管理具有重大意义。土壤水分对作物生长起着至关重要的作用，也是旱涝自然灾害的敏感指示因子，因此监测和掌握土...
- 肖璐洁冯美臣杨武德丁光伟
- 关键词：土壤有机质
- 基于高光谱和HJ-1 CCD的水旱地冬小麦叶绿素含量反演被引量：4
- 2014年
- 叶绿素作为绿色植物光合作用的必要组成成分,其含量的高低可反映作物的长势状况。实时监测植物叶片叶绿素含量的动态变化是监测植物长势的重要环节。以山西省闻喜县冬小麦为研究对象,基于高光谱技术和实测数据,对研究区冬小麦拔节期的叶绿素含量进行定量估算,并在此基础上利用卫星遥感数据对冬小麦的叶绿素含量进行反演,以达到仅应用卫星遥感数据估测叶绿素含量的目的。结果表明,水旱地冬小麦叶绿素含量敏感波段在可见光区域不同,在近红外区域一致;水旱地分别以DVI和NDVI为变量所构建的预测模型效果最佳,R2值均达到0.9以上,均方根误差分别为0.470 0和0.458 7;对叶绿素含量反演值与实测值对比分析,水地反演值与实测值大致吻合,而旱地反演值则偏高;采用均方根误差(RMSE)法,检验反演值和实际值的符合度,水地RMSE为0.926,旱地RMSE为1.540。
- 王慧琴冯美臣李广信杨武德任鹏刘婷婷郭小丽高龙梅李志花赵佳佳
- 关键词：HJ-1CCD植被指数叶绿素含量
- 低温胁迫下冬小麦叶绿素含量高光谱估测被引量：5
- 2017年
- 近年来,拔节期冻害已成为影响北方冬麦区主要的农业气象灾害。为实现低温胁迫下冬小麦叶绿素含量的精确诊断,利用多元统计分析方法(偏最小二乘法和逐步多元线性回归)提取低温胁迫下冬小麦叶绿素含量特征波段,并构建其估测模型。结果表明,经B-coefficient和VIP证实,结合SMLR提取叶绿素含量监测的光谱特征波段为401,681,727 nm,预测模型的R^2,RMSE,RE分别为0.751,0.622,0.128,并且验证模型R^2也达到了0.707,模型精度较高,具有一定的普适性。利用PLS-SMLR提取特征波段、建模的方法是可行的,可为低温胁迫下冬小麦叶绿素含量估测提供一定的理论依据。
- 张雪茹冯美臣李广信杨武德王超郭小丽史超超
- 关键词：冬小麦叶绿素含量低温胁迫
- 基于高光谱监测的干旱胁迫下冬小麦生长生理响应研究
- 小麦是我国的三大粮食作物之一。近年来,干旱和农业水资源的短缺严重影响着作物生产的稳定性和粮食安全。高光谱遥感技术作为一种快速、无损的监测技术可以获取植物的冠层信息,已经广泛应用到作物生产过程中。通过遥感技术及时准确获取作...
- 孙慧
- 关键词：冬小麦冠层光谱光谱指数PLSR
- 文献传递
- 农作物冷冻害遥感监测研究进展被引量：4
- 2014年
- 当前全球极端天气气候事件发生的频率和强度增大,造成的灾害损失不断增加。其中,冷冻害是作物常见的灾害之一,农业部门及各地方政府等相关部门都对农作物灾害的实时监测极为关注。遥感技术的发展为作物冷冻害的监测和预报提供了快速、无损、大面积监测的手段。本文对作物冷冻害遥感监测的主要研究进展进行了综述,并归纳了作物冷冻害遥感监测的主要技术方法。目前国内外关于农作物冷冻害遥感监测,在监测机理、精度、实时性和实用化等方面还存在着较大的不足,还有待于深入研究。对此提出了进一步加强光谱响应机理研究、空基和地基相结合、多源多时相数据互补的解决对策,并进行了展望。
- 冯美臣王超杨武德张美俊肖璐洁
- 关键词：农作物冷害冻害遥感
- 基于近红外光谱的冬小麦籽粒蛋白质含量检测被引量：8
- 2018年
- 冬小麦籽粒蛋白质含量(GPC)是评价冬小麦品质的主要指标,为了研究不同建模方法对GPC检测的影响,本研究对冬小麦籽粒的近红外原始光谱进行S-G平滑、基线校正和多元散射校正等预处理,利用连续投影算法(SPA)提取冬小麦GPC的重要光谱波段,并结合偏最小二乘回归(PLSR)、主成分回归(PCR)、支持向量机(SVM)和多元线性回归(MLR)建立GPC的光谱预测模型,并综合比较模型的适用性。结果表明:经过SPA提取的特征波段为1801、1010、1109、2284、2219、2239、871、1361、1925、1849和1456 nm;模型评价方面,利用特征波段建立的SVM模型效果较好,其中校正均方根误差(RMSEC)和R2分别为0.2481和0.9760,验证均方根误差(RMSEP)和R2分别为0.3587和0.9581。研究表明,SPA+SVM预测模型在一定程度上能够实现冬小麦籽粒蛋白质的快速、无损检测。
- 张松冯美臣杨武德王超孙慧贾学勤武改红
- 关键词：冬小麦近红外光谱
- 干旱胁迫对冬小麦冠层光谱及红边参数的影响被引量：7
- 2020年
- [目的]干旱是影响我国北方麦区的重要气象灾害之一。及时准确获取和掌握麦田干旱情况,对各级政府部门做出相应决策、采取积极有效的防旱、抗旱措施具有重要意义。作物冠层光谱分析是进行作物长势监测及灾害诊断的基础和有效手段,探索干旱胁迫下冠层光谱特征的变化规律,可为作物田间干旱遥感监测的展开提供先决条件。[方法]利用野外光谱测量仪对干旱胁迫下冬小麦冠层光谱进行采集,并对光谱特征及红边参数变化趋势进行分析。[结果]在可见光波段,光谱反射率为成熟期>灌浆期>抽穗期>开花期>拔节期>孕穗期;在近红外波段,光谱反射率为抽穗期>开花期>拔节期>孕穗期>灌浆期>成熟期。随着生育期的推进,红边幅值先增大后减小(max=0.0076,min=0.0013),红边位置先红移后蓝移(max=739 nm,min=700 nm),红边面积先增加后减小(max=0.31673,min=0.07069)。干旱胁迫越重,绿峰越不明显,红谷越浅,近红外平台越低;干旱胁迫越轻,绿峰越凸出,红谷越深,近红外平台越高。随着干旱胁迫程度的增大,红边幅值逐渐减小(max=0.008,min=0.00571)、红边位置逐渐蓝移(max=737 nm,min=727 nm)红边面积也逐渐减小(max=0.32065,min=0.24366)。[结论]研究结果可为实现快速、精准的农业干旱遥感监测提供参考及依据。
- 肖璐洁杨武德冯美臣孙慧王超
- 关键词：冬小麦干旱胁迫冠层光谱红边参数
- 基于高光谱植被指数的冬小麦估产模型被引量：3
- 2022年
- 粮食遥感估产是农情遥感业务中重要的组成部分。及时准确进行粮食产量早期预测预报,对于国家相关部门制定粮食供需政策、进行粮食安全宏观调控和粮食贸易决策具有重要意义。本研究以不同水分处理试验为基础,利用ASD FieldSpec 3野外光谱仪测定冬小麦关键生育时期冠层光谱反射率,计算29种高光谱植被指数,筛选出与产量相关性较高的植被指数,分别建立基于单植被指数与多植被指数组合的冬小麦估产模型。结果表明:利用冬小麦孕穗期和抽穗期光谱反射率计算植被指数,预测冬小麦产量最为可靠有效;对于单植被指数,以抽穗期-DVI-3所建估产模型精度最高(R^(2)=0.59,RMSE=977.60 kg·hm^(-2));基于多植被指数组合所构建的冬小麦产量预测模型明显优于单植被指数,有效提高了产量预测精度,以抽穗期-VIs所建产量预测模型预测效果最好(R^(2)=0.69,RMSE=889.55 kg·hm^(-2))。本研究结果可为黄土高原旱区冬小麦高光谱遥感估产提供科学依据。
- 肖璐洁杨武德冯美臣孙慧王超
- 关键词：冬小麦干旱胁迫冠层光谱植被指数估产
- 冬小麦冠层高光谱对低温胁迫的响应特征被引量：9
- 2014年
- 在全球范围内,低温冻害已经成为了冬小麦减产的主要灾害之一,而高光谱遥感技术已成为一种有效的监测与预防手段。为了探究拔节期冬小麦冠层高光谱对低温胁迫的响应规律,通过低温胁迫试验,对同一品种拔节期冬小麦在-2,-4和-6℃等3个温度梯度下处理12h,并测定其冠层光谱反射率,提取红边参数,从而研究低温胁迫对冬小麦冠层光谱特征的影响。结果表明,冬小麦在遭受低温胁迫后,在近红外波段冠层光谱反射率随着低温胁迫程度的加大而升高,而在可见光波段则降低,并出现"绿峰"减弱,"红谷"抬升的现象。另外,对原始光谱进行一阶微分处理后,其一阶微分光谱随低温胁迫程度的加剧,出现向短波方向移动,红边位置也出现"蓝移"现象,红边面积与红边幅值也出现逐渐增大的趋势。研究表明冬小麦在拔节期遭受低温胁迫以后,其冠层光谱对其响应敏感,利用高光谱技术可以实现冬小麦冻害的有效监测。
- 任鹏冯美臣杨武德王超刘婷婷王慧琴
- 关键词：冬小麦低温胁迫红边参数
