橡胶树叶片镁素含量高光谱估算

摘要：

镁素与橡胶树生长和产胶密切相关,快速、准确测定橡胶树叶片镁素含量,对橡胶树叶片镁素营养状况评价和实施配方施肥具有重要意义.本研究采集多区域、多品种、多割龄的橡胶树成熟鲜叶,旨在获得涵盖缺、正常、丰富等不同镁素含量等级的叶片样品,利用FieldSpec4和化学方法同步获取叶片样品的光谱反射率和镁含量数据,对光谱反射率进行噪声波段去除和重采样后,采用Kennard-Stone(KS)算法将样本集划分为校正集和验证集.对叶片光谱反射率进行Savitzky-Golay(SG)微分变换,基于全波段的不同变换模式下的微分光谱与镁含量数据,采用偏最小二乘法(PLS)及留一交叉验证方法建模,通过筛选,得到最佳微分变换模式为:微分阶数为2,滤波窗口大小为71,多项式次数为2或3.通过PLS回归系数特征波长优选得到23个最佳微分光谱特征变量,基于最佳微分光谱特征变量和镁含量数据,采用PLS方法建立了橡胶树叶片镁素含量高光谱估算模型.结果表明,相比原始光谱反射率,基于微分光谱特征变量构建的模型预测效果明显提升,R2从0.666提升到0.805,RMSE从0.475 g/kg减小到0.372 g/kg,RPD从1.739提升到2.217.SG微分光谱变换和PLS回归系数特征波长优选能够明显提升模型估算精度,RPD位于2.0～2.5之间,模型估算能力良好.

关键词：高光谱、橡胶树叶片、镁素、偏最小二乘回归、变量筛选

所属期刊栏目：43

分类号：S576

资助基金：国家重点研发计划;省所热带作物科技创新专项资金项目

在线出版日期：2023-02-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2453-2460