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基于随机森林法的棉花叶片叶绿素含量估算 总被引：3，自引：0，他引：3
为了高效和无损地估算棉花叶片的叶绿素含量,本研究测定了棉花光谱反射率及叶绿素含量(soilandplant analyzerdevelopment,SPAD)值,对光谱数据进行包络线去除处理、立方根转换和倒数转换,以SPAD值与反射光谱之间的相关性为基础,通过随机森林法筛选出对棉花叶片SPAD值影响较大的特征波段,构建估算棉花叶片SPAD值的BP神经网络(back propagation artificial neural networks, BP ANN)、偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)两个模型。结果表明,在605～690nm范围内的反射率与SPAD值相关性达0.01显著水平,均呈负相关,相关系数最高值为-0.619。与原始光谱相比,经过变换后的棉花反射率与SPAD值相关性结果相差较大,其中去除包络线光谱在550～750 nm波段范围有效提高了相关性,相关性效果优于倒数转换数据和立方根转换数据。随机森林法能够有效评出对SPAD值影响较大的特征波段,进而提高模型估算精度。在两种模型中,基于去除包络线光谱建立的PLSR和BP神经网络模型的决定系数R~2分别为0.92、0.83,说明这两种模型的估算能力较好;两种模型RMSE分别为0.88、1.26, RE分别为1.30%、1.89%,表明PLSR模型的估算精度比BP神经网络模型高。从模型的验证效果来看,PLSR模型在估算棉花SPAD值方面有一定的优势和参考价值。 相似文献
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为讨论生态化学计量特征与连作年限的关系,选取塔里木河上游阿拉尔垦区5、10、15、20和30年连作的棉田作为研究样地,分析棉花不同器官生态化学计量特征及其与土壤、产量的关系。结果表明:1)C质量分数、N∶P的平均值±标准差在叶片中最高((422.3±20.6)g/kg;11.4±4.6),N和P质量分数在棉籽中最高((38.1±11.8)g/kg;(14.4±5.0)g/kg),C与N、C与P质量比在纤维中最高(193.0±44.2;1 008.4±305.4);棉花各器官C、N和P随连作年限延长均表现为先增高后降低的趋势,C与N、C与P、N与P质量比无统一变化规律。2)棉花各器官C、N和P及计量比的变异性表现为N∶PPC∶PC∶NNC;整体变异来源分析表明不同器官间对棉花C、N和P质量分数,C与N、C与P和N与P质量比变化的贡献大于连作年限间差异。3)棉花产量随连作年限延长表现为先增加后减少,在20年时最高,5年时最低;棉田土壤C和N质量分数,C∶N、C:P和棉花C均与棉花产量具有显著或极显著正相关关系。分析表明,棉花各器官生态化学计量特征在不同连坐年限中存在差异性,受N、P元素共同限制,同时与产量具有一定联系。 相似文献
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