河南农业科学 ›› 2026, Vol. 55 ›› Issue (7): 157-166.DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2026.07.016
王明,江勋,高珑翡,史盛巧,李燕丽,卢碧林
Wang Ming,Jiang Xun,Gao Longfei,Shi Shengqiao,Li Yanli,Lu Bilin
摘要: 为实现快速、准确估算直播水稻叶片氮含量,以黄华占、春两优长70和两优185为对象,利用大疆精灵4无人机获取直播水稻分蘖期、拔节期、孕穗期和抽穗期4个时期的冠层多光谱影像。分别选取与叶片氮含量相关性较高的5个植被指数,利用支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、BP神经网络(BPNN)和偏最小二乘回归(PLSR)4种算法构建水稻叶片氮含量的估算模型并检验精度。结果表明,植被指数与不同生育时期的水稻植株叶片氮含量相关性存在差异,其中,分蘖期的增强植被指数(EVI)与叶片氮含量的相关性较高,相关系数为0.858;拔节期的比值植被指数(RVI)与叶片氮含量的相关性较高,相关系数为0.938;孕穗期的RVI与叶片氮含量的相关性较高,相关系数为0.793;抽穗期的NDVI和SAVI与叶片氮含量的相关性较高,相关系数均为0.782。分蘖期和拔节期的模型精度较高,而孕穗期和抽穗期的模型精度较低,反演效果差。基于RF算法构建的水稻叶片氮含量预测模型效果相对较优,分蘖期的建模集决定系数(Rc2)为0.922,建模集均方根误差(RMSEc)为0.101%,验证集决定系数(Rcv2)为0.658,验证集均方根误差(RMSEcv)为0.205%;拔节期Rc2 为0.980,RMSEc 为0.061%,Rcv2 为0.913,RMSEcv 为0.124%。表明基于RF算法构建的叶片氮含量监测模型,预测准确性较高,可以实现直播水稻叶片氮含量的预测。
中图分类号: