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[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
丁丽霞 王志辉 葛宏立
高光谱遥感的出现使树种的精细识别成为可能,而高光谱数据具有波段多、数据量大、冗余度大等特点,利用高光谱遥感技术进行树种鉴别时,光谱特征的选择及提取是个非常重要的过程。选择了樟树Cinnamomum camphora,麻栎Quercus acutissima,马尾松Pinus massoniana和毛竹Phyllostachys pubescens4个树种,利用包络线去除法对ASD高光谱仪实测的原始光谱数据处理,比较原始光谱和包络线去除曲线图,选择差异较大的波段用于识别不同树种,用欧氏距离法检验所选择的波段识别不同树种的效果。结果证明,利用波段较窄的高光谱数据能够挖掘出不同树种的光谱差异,实现不...
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
字李 谢福明 舒清态 吴荣
以香格里拉市云南松、高山松、云杉和冷杉4种典型针叶树种为研究对象,运用ASD Field Spec 3地物光谱仪测定野外叶片光谱,并对原始光谱进行微分变换处理,再采用Fisher判别分析方法对4种针叶树种最佳波段窗口进行分析.结果表明:Fisher判别分析能有效判别4种典型针叶树种原始光谱、一阶微分光谱和二阶微分光谱差异显著的波段,主要位于近红外波段,最佳波段窗口分别为980～989、415～424、960～969 nm;原始光谱的二阶微分处理更能有效判别4种针叶树种,Fisher总判别精度高达98.8%;根据4种典型针叶树空间分布特征,将其分为云南松、高山松和云冷杉两组,云南松、高山松的最佳波段窗口为870～879、1 020～1 029、530～539 nm,云杉、冷杉的最佳波段窗口为540～549、520～529、1 150～1 159 nm.本研究结果可为中大尺度机载、星载高光谱遥感树种精细分类提供指导.
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
李旭 石子琰 刘伟 白铁成 吴翠云 张宇阳 邬竞明
为提高枣树种植过程中施用氮肥的精准性，本研究以南疆重要经济作物骏枣（Ziziphus jujuba Mill.）为研究对象，通过对枣树叶片原始光谱和一阶微分光谱与全氮含量的相关性进行分析，利用光谱敏感变量构建植被指数作为衍生变量，再以衍生变量作为变量建立多种线性和非线性的氮素含量预测模型，并对氮素含量预测模型进行精度检验。结果显示：基于枣树原始光谱和一阶微分光谱的模型拟合决定系数均大于0.75，原始光谱变量的预测效果整体好于一阶微分光谱；预测效果最好的是基于原始光谱变量4的幂函数模型：Nit=1.097x~(0.735),R~2为0.821,RMSE为0.024 5。研究表明，建立的氮素含量预测模型能够实现基于高光谱反射率特征对枣树氮素的较好监测效果，能够作为枣树营养素诊断的重要理论依据。
[期刊] 世界经济文汇
[作者]
村上直树 申寅容
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
宋彬 王得祥 张义 胡有宁
【目的】研究陕西延安15种园林树种的叶片硫含量特征,评价其吸硫能力。【方法】在陕西延安城区、城郊分别设置空气污染程度不同(重度、中度、轻度污染和对照)的样区,采集15种园林树种叶片,采用比浊法、原子分光光度计法测定15种园林树种叶片的硫含量,并计算其相对吸硫量,分析其吸硫能力的差异。【结果】不同污染状况下,同一树种的叶片硫含量和相对吸硫量均存在显著差异,表现为重度污染区>中度污染区>轻度污染区。同一污染状况下,不同树种叶片硫含量存在明显差异,在重度和中度污染区,垂柳、旱柳、刺槐、紫叶李的叶片硫含量均显著高于其他树种;在轻度污染区,垂柳、旱柳、紫叶小檗、臭椿叶片硫含量均显著高于其他树种。在相同污...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
安海龙 刘庆倩 曹学慧 张罡 王慧 刘超 郭惠红 夏新莉 尹伟伦
采集了北京市奥林匹克森林公园和西直门北大街２个不同ＰＭ＿（２．５）污染区的６种植物叶片样品，应用高效液相色谱法测定叶片中多环芳烃（ＰＡＨｓ）的含量，比较６种常见树种叶片对ＰＡＨｓ的吸收特征，并对ＰＡＨｓ的成分具体分析。结果表明：不同树种吸收ＰＡＨｓ的能力有差异。在２个采样点，圆柏、油松针叶树种叶片对ＰＡＨｓ的吸收含量均高于阔叶树种；阔叶树种中碧桃叶片对ＰＡＨｓ的吸收含量最高，其次是毛白扬。此外，随着污染的加重，树种能够增强其吸收ＰＡＨｓ的能力以适应环境污染。６种树种叶片对ＰＡＨｓ的吸收含量均表现为污染较重的西直门高于污染较轻的森林公园。对６种树种叶片的ＰＡＨｓ成分分析表明，叶片中ＰＡＨｓ的主要．．．
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
赵静瑶 张学霞 杨维
植物叶片的水分含量是评价植物水分状态的一项重要指标。为快速、准确地获取植物的叶片含水量,分别使用传统敏感性分析方法和扩展傅立叶振幅灵敏度分析(EFAST方法)对PROSPECT模型进行了敏感性分析。在此基础上筛选与叶片含水量敏感度高的光谱水分指数,并以阔叶树种为研究对象,根据地面实测叶片等效水厚度(lEWT)和光谱数据建立了叶片等效水厚度估算模型并验证。结果表明:EFAST方法比传统的敏感性分析方法 ,可以量化叶片各项生化参数的敏感特征。叶片等效水厚度的敏感波段为900～2 500 nm,但在这个范围内光谱反射率也受叶片结构(N)和干物质含量(Cm)的影响;在选取的8个光谱水分指数中,水分胁迫指数(IMSI)、归一化差异红外指数(INDII)和归一化差异水分指数(INDWI1640)可以有效提高lEWT的敏感度。基于实测数据对植被水分指数建立的叶片等效水厚度估算模型的验证结果显示:INDWI1640和INDII估算模型的预测精度要优于其他指数。对比分析表明:在选取的光谱水分指数中,INDWI1640和INDII是叶片尺度上估算水分的最佳指数,而归一化差异水分指数(INDWI1240)和简单水分指数(ISRWI)适合于低值区域的叶片等效水厚度反演。图3表5参28
[期刊] 林业科学
[作者]
史刚荣 邢海涛
对淮北相山杂灌丛和混交林中8个树种叶片的生态解剖特征进行研究。结果表明,优势种叶片解剖可塑性显著大于亚优势种。叶片厚度、维管束厚度、海绵组织厚度、气孔密度、木质部韧皮部厚度比、栅栏组织厚度和栅栏组织海绵组织厚度比(S/P)等性状,在物种或生境之间的变异较大,称为关键解剖性状。与杂灌丛群落的阳生叶相比,混交林叶片表现出阴生特点表皮及角质层薄,叶片较薄,栅栏组织不发达,S/P较大,输导组织相对不发达。8个树种叶片对其生境表现出多样化的适应方式,大致可分为3类阳性旱生植物、耐荫性中生植物和阳性中生植物。演替早期植被中优势种多为阳性植物。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张莹 张晓丽 王书涵 李宏志 薛书果
【目的】对福建将乐林场主要树种的冠层光谱曲线进行分析，以建立和完善该地区森林树种光谱数据库，并对利用高光谱数据研究森林树种分类提供理论和技术支持。【方法】对实测的林场内５个主要树种（马尾松、杉木、毛竹、木荷和苦槠栲）的平均冠层反射光谱曲线，采用导数光谱、红边特征及将冠层光谱曲线转化到频率域的离散傅里叶变换方法进行分析，比较各树种冠层光谱曲线在空间和频率域上的差别。【结果】在可见光波段（４８０～７００ｎｍ），毛竹和苦槠栲的冠层反射率高于其他树种；在近红外波段（７２０～９２０ｎｍ），苦槠栲、木荷、毛竹的冠层反射率明显高于马尾松和杉木，且苦槠栲＞木荷＞毛竹。一阶导数光谱对植被类型有很好的区分作用，可．．．
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
胡荣明 魏曼 竞霞 王纪华
【目的】对带病斑苹果树叶片的高光谱图像进行病斑提取,为作物病虫害的遥感监测提供支持。【方法】对带有病斑的苹果树叶片成像高光谱图像,从传统基于光谱特征和面向对象特征2个方向入手进行病斑提取。为减少高光谱图像波段之间的冗余,首先对高光谱图像采用PCA变换进行降维处理,利用降维之后的前11个波段,分别采用波谱角分类和面向对象分类的方法提取苹果树叶片病害区域。【结果】由于同物异谱和异物同谱现象的存在,波谱角分类算法在提取病斑时,对叶柄和叶脉产生了错误的分类,而且以像元为分类单位的波谱角分类,在分类结果图中存在椒盐噪声,而面向对象分类则避免了这一现象的发生。【结论】采用面向对象分类方法提取苹果叶片病斑的...
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
王英姿
植物叶片养分特征能反映植物对环境的适应能力,逐渐成为生态学研究的重点和热点问题之一。对福建省灵石山米槠林Castanopsis carlesii优势树种不同年龄叶片的养分特征进行分析表明:米槠林优势种不同年龄叶片的养分符合对数正态分布。将优势种按养分对数的平均值和标准差分为4类,结果优势种各种养分处于第2分类等级的较多;厚叶冬青Ilex elmerrilliana对磷,青冈栎Cyclobalanopsis glauca对锌有较强的"排斥"效应(处于第1分类等级);鹅掌柴Schefflera octophylla对钾,狗骨柴Diplospora dubia对钠和钾,围涎树Pithecellobi...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
朱西存 赵庚星 王瑞燕 董芳 王凌 雷彤
【目的】分析苹果叶片的高光谱特征,探索建立苹果叶片色素含量的高光谱监测模型,以促进高光谱技术在苹果长势监测中的应用。【方法】通过方差分析方法,分析苹果春梢和秋梢停止生长两个时期功能叶片的不同部位、不同含水率、不同品种的高光谱特征。利用相关分析方法,研究高光谱参数与叶片色素含量间的关系,并建立基于光谱参数的叶片色素含量监测模型。【结果】在760—1300nm的近红外波段,叶片光谱反射率后部低、前部高、中部居于二者之间;随着叶片含水率降低,光谱反射率逐渐增大;不同品种的叶片,光谱反射率差异显著。光谱参数R800/R550、红边面积Sr和绿峰反射率Rg与叶片色素含量之间有较好的相关性,并分别建立了色...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
吴艳双 张晓丽
【目的】基于机载高光谱影像的分类研究中,利用不同尺度纹理特征与面向对象分类相结合的方法在树种分类的研究中应用较少,并且相关研究主要针对单一树种识别而不考虑多种树种,因此对于复杂林分中的树种识别能力有待进一步研究。本研究拟探究不同尺度纹理特征结合面向对象的分类技术在树种精细分类中的应用效果。【方法】利用机载高光谱数据进行面向对象的树种精细分类。根据研究区内地表类型情况,采用分层分类的方法区分非林地、其他林地与有林地,对有林地进行树种的精细分类。从机载高光谱图像中提取特征变量,包括独立主成分分析ICA变换光谱特征以及空间纹理特征,分析各树种的光谱反射率及所适合的纹理尺度,依据不同尺度纹理特征进行分层分类,比较不同特征利用支持向量机SVM分类的树种分类结果。【结果】结合单一尺度纹理特征的分类结果总体精度为87.11%,Kappa系数为0.846;结合不同尺度纹理特征的分类总体精度为89.13%,Kappa系数为0.87,相比于仅利用光谱特征的分类精度分别提升了4.03%和6.05%。说明在面向对象的分类中,纹理特征的加入对于提升树种分类的精度具有显著效果。结合不同尺度纹理特征的树种分类精度要高于单一尺度纹理特征的分类精度,尤其在其他阔叶树种和马尾松树种的分类中,制图精度较单一纹理尺度分别提高了5.48%和6.12%。【结论】利用不同尺度的纹理特征分类比单一尺度纹理特征分类更具优势,提高了纹理特征在树种分类中的贡献率;综合利用机载高光谱影像的光谱特征和不同尺度纹理特征的面向对象分类方法,使得树种识别更为精细和准确。该方法对于复杂林分树种的分类是有效的,能够满足机载高光谱影像树种精细识别的应用需求。
关键词：
高光谱 树种分类 纹理尺度 面向对象分类
[期刊] 林业科学研究
[作者]
潘庆梅 张劲松 张俊佩 孟平 汪贵斌 杨洪国 王鑫梅 原文文 周宇
[目的]探究不同品种核桃(Juglans regia L.)叶片含水量与叶片高光谱反射特征的相关性,分析品种间差异,为核桃叶片水分的准确诊断提供参考。[方法]本研究以5个不同品种的核桃叶片为研究对象,测定了脱水过程中叶片水分含量及其同步反射光谱响应曲线,分析并对比了不同品种核桃叶片含水量与光谱反射率的相关关系,探讨了核桃叶片水分敏感波段的品种间差异。[结果]表明:(1)不同品种核桃叶片的构成物质与叶片结构相似,在叶绿素和水分含量上存在差异;(2)核桃叶片含水量与叶片反射率的相关关系不受水分表征量的影响,在621■703、1 244■2 500 nm范围内各品种核桃叶片含水量与反射率均呈显著相关关系(p
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
陈春玲 金彦 曹英丽 于丰华 冯帅 周长献
叶绿素是评价玉米健康状况的重要生理生化参数,而快速、准确检测玉米叶片叶绿素含量,是实现玉米长势及健康状况精准诊断的关键。为提高玉米叶片叶绿素含量的高光谱反演精度,以玉米试验小区为基础,测定了东北地区玉米不同生长期的叶片光谱反射率及其对应的叶绿素含量。首先采用一阶微分方法提取光谱特征,构建9种高光谱特征参数(Db、Dy、Dr、λb、λy、λr、SDb、SDy和SDr),并分析一阶微分光谱、高光谱特征参数与叶绿素含量间的相关关系,优选出与叶绿素含量相关性较高的3种特征参数作为自变量,分别为535nm处的一阶微分值、蓝边内最大一阶微分值Db、蓝边面积SDb,叶绿素含量实测值作为因变量,随后采用遗传算法对BP神经网络进行优化,建立BP神经网络(BPNN)和遗传算法优化的BP神经网络(GA-BPNN)反演模型,并对模型进行验证;再结合主成分回归(PCR)和偏最小二乘回归(PLSR)模型进行比较。结果表明:叶绿素含量与一阶微分光谱在535nm处具有最大相关系数(R=-0.738),并且与特征参数Db、SDb呈显著相关,相关系数R分别为-0.732和-0.728;遗传算法可以有效地对BPNN初始权值随机化、易陷入局部极值等不足实现优化,并为其定位出理想的搜索空间;GA-BPNN模型的建模集与验证集R2分别为0.878和0.898,RMSE为0.731,与其他反演模型相比,GA-BPNN模型的稳定性和预测能力均表现最好,可为定量预测玉米叶片叶绿素含量提供一定的理论和技术依据。
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