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在全球粮食安全与可持续农业的背景下,“作物生物量监测”正逐渐成为农业遥感领域的核心议题。高效、准确地评估作物地上生物量,不仅对产量预测至关重要,也对精准农业管理具有重要意义。近期,国际期刊《Computers and Electronics in Agriculture》发表的一项研究以马铃薯为研究对象,结合ASD FieldSpec地物光谱仪与谐波分解技术,探索提升生物量估算精度的新方法,为作物长势监测与产量评估提供了新的技术支持。研究背景马铃薯作为全球第四大粮食作物,在粮食安全和精准农业中具有重要地位,其地面生物量(AGB)是衡量生长状况、产量预测和田间管理的关键指标。传统的人工测量方法效率低且具有破坏性,而高光谱遥感因其快速、非破坏性和丰富信息的特点,逐渐成为AGB估算的核心技术。然而,由于光谱饱和效应和生长阶段差异,单靠光谱反射率和植被指数(VIs)难以获得高精度结果。因此,开发一种有效挖掘高光谱特征的方法,以减轻光谱饱和效应,提升AGB估算模型的年际适应性,尤为关键。(图2.地理区域(a)和实验设计(b))研究方法实验设计:在北京小汤山试验基地,连续两年(2018–2019)种植马铃薯,共设置42个试验小区,采用不同密度与氮肥水平处理。地上生物量采集:在块茎形成、膨大和淀粉积累三个时期,每区随机取样,烘干后测算AGB。光谱获取:地面:ASD光谱仪,3502500 nm范围,每次采集前白板校正。空中:高光谱成像仪研究结果1.ASD FieldSpec地物光谱仪与高光谱成像仪采集的光谱在整体上保持高度一致(R²0.96),验证了ASD FieldSpec地物光谱仪作为地物基准仪器的可靠性;2.使用传统植被指数(如NDVI、EVI)估算马铃薯地上生物量时,精度较低(R²=0.52),且在不同生育期表现不稳定;3.引入谐波分解(HD)后,模型精度显著提...
发布时间: 2025 - 09 - 29
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ASD 地物光谱仪FieldSpec 4 技术文献:不同干旱条件下,夏玉米全生育期冠层吸收光合有效辐射比的高光谱遥感反演 冠层吸收光合有效辐射比(fAPAR)是植被生产力遥感模型的重要参数,但关于不同干旱条件下作物全生育期的fAPAR遥感反演研究仍未见报道。本研究利用2015年夏玉米5个灌水处理模拟试验的高光谱反射率和fAPAR观测资料,分析了不同干旱条件下夏玉米关键生育期fAPAR和高光谱反射率变化特征,探讨了fAPAR与反射率、一阶导数光谱反射率和植被指数的关系。 轻度水分胁迫和充分供水条件下,fAPAR较高;重度水分胁迫和重度持续干旱条件下,fAPAR较低。冠层可见光、近红外光和短波红外光区的反射率与fAPAR分别呈负相关、正相关和负相关关系。fAPAR与可见光和短波红外光区的383、680和1980 nm附近的反射率的相关性最强,相关系数均达-0.87。一阶导数光谱反射率与fAPAR相关性强且稳定的波段为580、720和1546 nm,相关系数分别为-0.91、0.89和0.88。9个常用植被指数与fAPAR呈线性或对数关系,其中,增强型植被指数、复归一化植被指数、土壤调节植被指数和修正的土壤调节植被指数与fAPAR的关系模型最好,决定系数(R2)均在0.88以上,平均相对误差分别为16.6%、16.6%、16.7%和16.2%;基于一阶导数光谱反射率与...
发布时间: 2020 - 02 - 07
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M.K. Maid1*, R.R. Deshmukh21*Department of CS and IT, Dr. B. A. M. U, Aurangabad, India2Department of CS and IT, Dr. B. A. M. U, Aurangabad, India*Corresponding Author: mm915monali@gmail.com Available online at: www.ijcseonline.org Abstract— Remote Sensing has wide range of applications in many different fields. Remote Sensing has been found to be a valuable tool in evaluation, monitoring, and management of land, water and crop resources. The applications of remote sensing techniques in the field of agriculture are wide and varied ranging from crop identification, detection of diseas...
发布时间: 2019 - 03 - 19
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本文旨在利用高光谱数据建立一个准确、可解释的植物病害识别模型。由真菌引起的大豆炭腐病是一种严重影响大豆产量的世界性病害。在383-1032 nm范围内,Resonon高光谱成像仪在240个不同的波长处捕获高光谱图像。针对大豆炭腐病,科学家建立了3D卷积分网络模型,模型分类精度为95.73%,并利用可视化显著图检验训练模型、敏感像素位置以及分类的特征敏感波段,发现:敏感特征波段为733 nm,这和常用的鉴别植物健康程度的特征波段范围(700-1000nm)是一致的。 实验:感染炭腐病的大豆:分别在第3、6、9、12和15天采集健康的和受感染的大豆茎秆样品,在测量病害程度之前,实时采集健康的和收到感染的茎秆的高光谱图像。测量仪器:美国Resonon高光谱成像仪,型号:Pika XC(包含安装支架、移动平台、操作软件和2个70w卤素灯)Pika XC性能:光谱通道数:240,波段范围,400-1000 nm,分辨率:2.5 nm。 平台系统如下图(a)所示:(a)    室内高光谱成像系统(b)    不同光谱波段的大豆茎秆样品高光谱图像(c)     大豆茎秆的内部和外部RGB图像的病害程度比较3D-CNN模型由两个连接的卷积分模型组成,其中,一个小的构架用于防止训练...
发布时间: 2018 - 10 - 09
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DOI: 10.5846/stxb201803300694韩东,王浩舟,郑邦友,王锋. 基于无人机和决策树算法的榆树疏林草原植被类型划分和覆盖度生长季动态估计. 生态学报, 2018, 38(18):6655-6663 基于无人机和决策树算法的榆树疏林草原植被类型划分和覆盖度生长季动态估计 韩东1,王浩舟1,2,郑邦友3,王锋1,*1  中国林业科学院荒漠化研究所,北京   1000912  The Faculty of Forestry & Environmental Management, University of New Brunswick, Fredericton, NB E3B 5A3, Canada3  CSIRO Agriculture and Food, Queensland Biosciences Precinct 306 Carmody Road, St Lucia, 4067, QLD, Australia摘要:植被覆盖度是评估生态环境质量与植被生长的重要指标,也是全球众多陆面过程模型和生态系统模型中表达植被动态的重要参数。卫星遥感和地面测量是估算植被覆盖度的常见方法。然而,如何精确...
发布时间: 2018 - 09 - 29
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