许童羽，邢思敏，于丰华，郭忠辉，刘亚帝

（1.沈阳农业大学信息与电气工程学院，沈阳110161;2.辽宁省农业信息化工程技术中心，沈阳110161）

氮是粮食作物维持有机生活的基本元素，水稻中的氮含量浓度可作为判断植物生长状态和产量的重要指标[1]。水稻缺氮时叶片数量减小、植株矮小、分蘖数减少，叶绿素合成受阻，根系机能减弱[2-3]。氮素营养过剩则会造成水稻贪青徒长，延长营养生长期而推迟出穗期不利于水稻稳产[4-5]。在水稻的培育管理过程中保持恰当的氮供给十分必要。然而，中国是世界上最大的氮肥生产和消费国，从1990到2015年，中国氮肥投入增加了732.2万t，但氮肥利用率只有35%[6-7]。过量使用氮肥带来的不仅是污染作物、肥料浪费问题，更为国民经济可持续发展敲响警钟[8]。利用更少的氮肥生产更多的粮食，这要求培育者对水稻氮素营养状况做出精确诊断，合理做出施肥决策。

高光谱遥感技术普遍应用于水稻等作物的生长营养检测上，为作物生产的动态监测与管理提供了有效的技术途径[9-11]。基于生物信息中光谱吸收和反射过程，实现实时、快速、无损检测氮素信息。李金敏等[12]通过地物光谱仪获取光谱反射率数据，建立了估测水稻叶片氮含量的深度森林模型。ROOSJEN等[13]利用无人机获取的成像光谱数据，改进对马铃薯作物叶面积指数和叶绿素含量的估计。刘昌华等[14]以多旋翼无人机搭载多光谱相机，较好地检测冬小麦氮素含量指导精准氮肥管理。而植被指数法作为光谱反演植物营养元素的重要方法，已被广泛应用于反演作物的生物物理与生物化学参量[15-17]。……