近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所灌排技術(shù)與裝備研究中心構(gòu)建了適用于不同地區(qū)的冬小麥冠層氮含量多源遙感監(jiān)測模型,相關(guān)成果發(fā)表于《農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)與電子(Computers and Electronics in Agriculture)》。
無人機(jī)遙感技術(shù)可快速無損監(jiān)測小麥氮含量,但現(xiàn)有模型存在光譜特征利用不足、抗環(huán)境干擾性能弱、跨地區(qū)通用性不強(qiáng)等問題,導(dǎo)致監(jiān)測精度不穩(wěn)定。
科研人員在河南新鄉(xiāng)、河北邢臺兩地設(shè)置了120個(gè)不同噴灌水量和氮肥施用量的冬小麥種植實(shí)驗(yàn),用無人機(jī)采集冠層多源光譜數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)不同施氮量下小麥光譜數(shù)據(jù)在近紅外光區(qū)域的反射光特征變化明顯,并確定了多個(gè)氮敏感特征波段。研究還優(yōu)化整合了多傳感器光譜指數(shù),實(shí)現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)特征互補(bǔ),并進(jìn)一步構(gòu)建了冬小麥冠層氮含量遙感監(jiān)測模型。同時(shí),為提高模型跨區(qū)域應(yīng)用的泛化能力,科研人員引入遷移學(xué)習(xí)方法進(jìn)行訓(xùn)練,在向新鄉(xiāng)地區(qū)小麥開花期高光譜、多光譜集成數(shù)據(jù)集添加18個(gè)河北地區(qū)樣本時(shí),模型監(jiān)測性能最佳,決定系數(shù)(R2)達(dá)到0.61,均方根誤差(RMSE)為1.30毫克每克 。研究為大面積高效無損監(jiān)測小麥氮營養(yǎng),構(gòu)建智慧農(nóng)情監(jiān)測體系提供支撐。
該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目支持。(通訊員:單文晴)
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.compag.2025.110322