摘要:
鉀素是蜜柚營(yíng)養(yǎng)三要素之一,是準(zhǔn)確診斷和定量評(píng)價(jià)生長(zhǎng)狀況的重要指標(biāo),建立合適的蜜柚葉片鉀素含量高光譜估算模型,為實(shí)現(xiàn)快速、無(wú)損、精確的鉀素含量估測(cè)提供依據(jù)?;?font color="red">蜜柚葉片高光譜數(shù)據(jù)和鉀素含量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),首先分析蜜柚葉片鉀素含量與原始及一階微分光譜的相關(guān)性,然后分析與敏感波段植被參數(shù)的相關(guān)性,并找出相關(guān)性較好的光譜參數(shù),建立蜜柚葉片鉀素含量偏最小二乘回歸模型(PLS)、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回歸模型(BPNN)、隨機(jī)森林回歸模型(RF)和支持向量機(jī)回歸模型(SVM),并確定蜜柚葉片鉀素含量最佳估算模型。在513~598 nm和699~735 nm處,蜜柚葉片鉀素含量與原始光譜反射率呈顯著負(fù)相關(guān),最大負(fù)相關(guān)系數(shù)分別為?0.47(554 nm)和?0.45(715 nm)。在507~552 nm和691~711 nm處,蜜柚葉片鉀素含量與一階微分光譜反射率呈顯著負(fù)相關(guān),最大負(fù)相關(guān)系數(shù)分別為?0.54(528 nm)和?0.53(702 nm);在557~655 nm處,二者呈顯著正相關(guān),最大正相關(guān)系數(shù)為0.58(579 nm)。選擇554、715、528、579、702 nm構(gòu)建光譜參數(shù),建立差值植被指數(shù)(DVI_(λ1,λ2))、比值植被指數(shù)(RVIλ1,λ2)和歸一化植被指數(shù)(NDVI_(λ1,λ2))等,其中與蜜柚葉片鉀素含量相關(guān)性較好的光譜參量為NDVI′_(579,702)、RVI_(554,715)、RVI′_(528,579)、R′_(579)。建立PLS、BPNN、RF和SVM等4種回歸模型估算蜜柚葉片鉀素含量并進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,4種估算模型的決定系數(shù)(R2)分別為0.72、0.74、0.84和0.81,均方根誤差(RMSE)分別為2.44、2.28、1.49和1.61;相對(duì)誤差(RE)分別為9.95%、9.01%、7.84%和8.01%。驗(yàn)證模型的R2分別為0.79、0.84、0.85和0.82,RMSE分別為1.69、1.48、1.34和1.41,RE分別為8.47%、7.70%、6.12%和6.35%,RF估算模型精度稍高于PLS、BPNN和SVM估算模型。