[發明專利]一種遙感估算小麥氮肥利用率的方法

有效

• 申請號: 202110981824.1
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113504186B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 馮偉;段劍釗;張海艷;任星旭;謝迎新;王晨陽
• 申請（專利權）人: 河南農業大學
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G06F17/18
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 韓迎之

1.一種基于光譜信息技術估算小麥氮肥利用率的方法，其特征在于，具體步驟為：

數據獲取：對各個采樣區域中采樣主體的各個取樣時期的數據進行測定；

數據處理：對獲取的數據進行處理，計算出常規植被指數的值以及其與相關生理生化指標之間的關系；

相關性獲取：根據獲取的數據計算各個取樣時期的光合氮素利用效率與成熟期氮肥利用率之間的相關系數；

篩選取樣時期：分別判斷各個取樣時期的光合氮素利用效率與成熟期氮肥利用率之間的相關系數是否大于最高相關系數閾值，若是，將取樣時期保存至第一集合；

篩選植被指數：根據歷史數據篩選出數據處理結果中與作物氮素及生長狀況相關的植被指數；

確定植被指數：根據任一植被指數的光譜數值與PNUE1之間的線性決定系數的大小，篩選出設定數量的植被指數；

構建氮肥利用率估算模型：根據確定的植被指數構建PNUE-VIs定量模型和NUE-PNUE定量模型，根據構建的NUE-PNUE定量模型和PNUE-VIs定量模型，對第一集合中的各個取樣時期分別構建成熟期氮肥利用率估算模型；

確定最終氮肥利用率估算模型：以各個成熟期氮肥利用率估算模型的精確度為標準，確定最終氮肥利用率估算模型；

其中，構建成熟期氮肥利用率估算模型的具體步驟為：

以設定數量的植被指數為自變量，以PNUE1為因變量，基于逐步多元回歸分析方法確立PNUE-VIs定量模型；

以PNUE為自變量，以NUE為因變量進行一元一次回歸建模，根據第一集合的各個取樣時期分別建立NUE-PNUE定量模型；

根據NUE-PNUE定量模型和PNUE-VIs定量模型，以PNUE為模型鏈接因子和節點，利用模型鏈接技術和指標轉換方法，對第一集合中的各個取樣時期分別構建成熟期氮肥利用率估算模型。

2.根據權利要求1所述的一種基于光譜信息技術估算小麥氮肥利用率的方法，其特征在于，各個取樣時期內的測定數據包括光譜數據、凈光合速率和蒸騰速率、氮含量及成熟期氮肥利用效率。

3.根據權利要求2所述的一種基于光譜信息技術估算小麥氮肥利用率的方法，其特征在于，光譜數據采樣前或采樣過程中均對儀器進行矯正。

4.根據權利要求2所述的一種基于光譜信息技術估算小麥氮肥利用率的方法，其特征在于，氮含量的測定步驟為：

在各個取樣時期選取固定數量的采樣主體并將采樣主體放入液氮保存；

采樣主體進行莖葉分離；

將莖葉分離的采樣主體進行殺青，恒溫烘干至恒重；

對烘干至恒重的采樣主體各部位進行氮含量的測定；

光合氮素利用效率為凈光合速率與氮含量的比值。

5.根據權利要求4所述的一種基于光譜信息技術估算小麥氮肥利用率的方法，其特征在于，成熟期氮肥利用效率測定步驟為：

依據各個采樣區域中劃分區域的采樣主體的數量，計算單位面積成穗數；

以固定數量的采樣主體的穗粒數，計算單個采樣主體的穗粒數；

在各個采樣區域中的固定范圍內隨機選取籽粒，測定千粒重；

根據單位面積成穗數、單個采樣主體的穗粒數以及千粒重，計算收獲產量；

收獲產量與植株吸氮量的比值為成熟期氮肥利用率。

6.根據權利要求5所述的一種基于光譜信息技術估算小麥氮肥利用率的方法，其特征在于，植株吸氮量由采樣主體的干重和氮含量計算獲得。

7.根據權利要求1所述的一種基于光譜信息技術估算小麥氮肥利用率的方法，其特征在于，各個成熟期氮肥利用率估算模型的精確度通過決定系數R²、均方根誤差RMSE、相對誤差RE和信噪比NE進行評價。