基于PROSAIL模型和遗传算法优化的BP神经网络模型的不同大豆种群叶面积指数反演比较
2021-09-10赫晓慧冯坤郭恒亮田智慧
河南农业大学学报 2021年4期
赫晓慧, 冯坤, 郭恒亮, 田智慧
(1.郑州大学地球科学与技术学院(智慧城市研究院),河南 郑州 450001;2.郑州大学水利科学与工程学院,河南 郑州 450001)
高产是大豆育种的主要目标,高产育种的基础是群体的光合效率[1],但是如何快速、有效地筛选高产大豆种子却是个难题。叶面积指数是常用的表征群体特征的参数[2],在一定程度上,作物产量随LAI的增大而提高,可以很好地反映农作物生长的状况与趋势。因此,有效地估测LAI对大豆育种具有重要意义。
目前,对农作物生长参数的反演方法主要有经验模型法、物理模型法和综合反演法[3]。经验模型法通常是在光谱和相关生化参量之间建立回归经验模型,该方法虽然简单、快速、易于操作,但该方法受限于饱和效应、场景和遥感传感器等方面的影响,反演结果的准确性和普适性难以得到保证。物理模型法则是综合考虑了叶片、冠层、土壤、观测情况等因素,更能反映复杂的地表环境,反演精度相对较高,具有较强的普适性和外延性。目前,物理模型中应用最为广泛的物理模型则是PROSAIL模型[4],如LI等[5-6]结合农学知识,将PROSAIL模型应用于作物监测中,证明其在估测叶绿素含量等参数上的优势。杨贵军等[7]利用PROSAIL模型反演春小麦的LAI时指出:实测值与观测值误差较小,可以准确地反映出春小麦长势。张明政等[8]通过利用PROSAIL模型对玉米冠层叶面积指数和叶绿素含量反演,表明在三叶期时的LAI反演结果和拔节期的LCC反演结果总体精度最高,分别为0.62和0.59,为农作物反演策略提功力研究思路和理论依据。……
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