融合無人機影像光譜與紋理特征的冬小麥氮營養指數估算

作者：楊福芹,馮海寬,肖天豪,李天馳,郭向前

摘要：基于無人機數碼影像,探討融合光譜信息與紋理特征構建的"圖-譜"指標對冬小麥氮營養指數的估算能力,為冬小麥氮素營養精準探測提供一種可靠的技術手段。利用無人機數碼影像及相應的生物量和植株氮含量數據,分析了圖像指數、紋理特征與氮營養指數的相關性,然后將圖像指數與紋理特征相乘或相除融合形成"圖-譜"融合指標,分析"圖-譜"融合指標與氮營養指數的相關性,整合灰色關聯度和方差膨脹因子,篩選對氮營養指數敏感的"圖-譜"融合指標,最后用偏最小二乘法分析圖像指數、紋理特征及"圖-譜"融合指標估測氮營養指數的能力。結果表明:"圖-譜"融合指標較圖像指數、紋理特征與氮營養指數的相關性有了較大的提高,利用"圖-譜"融合指標構建的氮營養指數模型估算精度(R^2=0.644 3)高于圖像指數及紋理特征構建的氮營養指數模型(R^2分別為0.593 8及0.584 5),而且"圖-譜"融合指標構建的模型驗證結果均方根誤差最小,為0.114 0。基于光譜信息和紋理特征融合的"圖-譜"指標可以有效提高冬小麥氮營養指數的反演精度,為冬小麥氮素營養診斷反演提供了一種有效的思路。

發文機構：河南工程學院土木工程學院 國家農業信息化工程技術研究中心 河南省測繪工程院 河南省地質礦產勘查開發局測繪地理信息院

關鍵詞：無人機數碼影像紋理特征氮營養指數“圖-譜”融合指標unmanned aerial vehicle(UAV)digital imagestexture featuresnitrogen nutrition index"image-spectrum"fusion indexes

分類號： S252[農業科學—農業機械化工程]