融合无人机影像光谱与纹理特征的冬小麦氮营养指数估算

作者：杨福芹,冯海宽,肖天豪,李天驰,郭向前

摘要：基于无人机数码影像,探讨融合光谱信息与纹理特征构建的"图-谱"指标对冬小麦氮营养指数的估算能力,为冬小麦氮素营养精准探测提供一种可靠的技术手段。利用无人机数码影像及相应的生物量和植株氮含量数据,分析了图像指数、纹理特征与氮营养指数的相关性,然后将图像指数与纹理特征相乘或相除融合形成"图-谱"融合指标,分析"图-谱"融合指标与氮营养指数的相关性,整合灰色关联度和方差膨胀因子,筛选对氮营养指数敏感的"图-谱"融合指标,最后用偏最小二乘法分析图像指数、纹理特征及"图-谱"融合指标估测氮营养指数的能力。结果表明:"图-谱"融合指标较图像指数、纹理特征与氮营养指数的相关性有了较大的提高,利用"图-谱"融合指标构建的氮营养指数模型估算精度(R^2=0.644 3)高于图像指数及纹理特征构建的氮营养指数模型(R^2分别为0.593 8及0.584 5),而且"图-谱"融合指标构建的模型验证结果均方根误差最小,为0.114 0。基于光谱信息和纹理特征融合的"图-谱"指标可以有效提高冬小麦氮营养指数的反演精度,为冬小麦氮素营养诊断反演提供了一种有效的思路。

发文机构：河南工程学院土木工程学院 国家农业信息化工程技术研究中心 河南省测绘工程院 河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院

关键词：无人机数码影像纹理特征氮营养指数“图-谱”融合指标unmanned aerial vehicle(UAV)digital imagestexture featuresnitrogen nutrition index"image-spectrum"fusion indexes

分类号： S252[农业科学—农业机械化工程]