[發明專利]一種花椒樹冠層氮濃度無損診斷方法有效
| 申請號： | 202210564549.8 | 申請日： | 2022-05-23 |
| 公開（公告）號： | CN114813587B | 公開（公告）日： | 2023-04-21 |
| 發明（設計）人： | 王潔;魏勇;趙敬坤;王帥;彭清;徐文靜;石孝均 | 申請（專利權）人： | 西南大學 |
| 主分類號： | G01N21/25 | 分類號： | G01N21/25;G06V20/17;G06V20/10;G06V10/26;G06V10/42 |
| 代理公司： | 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870 | 代理人： | 何凡 |
| 地址： | 400715*** | 國省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 花椒 樹冠 濃度 無損 診斷 方法 | ||
1.一種花椒樹冠層氮濃度無損診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1、采集花椒樹樣本的樹體冠層高光譜圖像和地上部點云數據，得到花椒旺長期歸一化植被指數、花椒狀果期歸一化植被指數和點云特征參數；
S2、根據花椒旺長期歸一化植被指數、花椒狀果期歸一化植被指數和所述花椒時期對應的點云特征參數進行多元線性回歸擬合，得到花椒樹體冠層氮濃度的定量監測模型；
S3、根據所述定量監測模型計算待測花椒樹的冠層氮濃度，完成花椒樹冠層氮濃度無損診斷；
所述步驟S1中，計算花椒旺長期歸一化植被指數和花椒狀果期歸一化植被指數的方法具體為：
通過相關性分析縮小樹體冠層高光譜圖像的敏感波段范圍，根據縮小后的敏感波段范圍的歸一化植被指數等勢圖鎖定最優敏感波段，得到花椒旺長期歸一化植被指數和花椒狀果期歸一化植被指數；
其中，花椒旺長期的敏感波段范圍為700-900nm，花椒旺長期的最優敏感波段為879nm和732nm；花椒狀果期的敏感波段范圍為500-700nm，花椒狀果期的最優敏感波段為560nm和690nm；
所述步驟S1中，點云特征參數包括株高、冠幅和冠層體積；
得到所述點云特征參數的方法具體為：
對所述地上部點云數據中的單木點云數據進行分割，將分割后單木點云數據中z坐標的最大值作為株高；
將分割后單木點云數據中x軸上的最大值與最小值之差作為東西冠幅，y軸的最大值與最小值之差作為南北冠幅，將東西冠幅和南北冠幅的均值作為冠幅；
將分割后單木點云數據進行體積計算，得到冠層體積；
所述步驟S2中，所述花椒時期對應的點云特征參數包括所述花椒時期對應的株高、所述花椒時期對應的冠幅和所述花椒時期對應的冠層體積；
所述花椒樹體冠層氮濃度的定量監測模型用于輸出冠層氮濃度預測值，其中冠層氮濃度預測值y的表達式具體為：
y＝aNDSI+bx1+cx2+dx3+e
式中，NDSI為花椒旺長期歸一化植被指數或花椒狀果期歸一化植被指數，x1為所述花椒時期對應的株高，x2為所述花椒時期對應的冠幅，x3為所述花椒時期對應的冠層體積，a為第一擬合參數，b為第二擬合參數，c為第三擬合參數，d為第四擬合參數，e為第五擬合參數。
2.根據權利要求1所述的花椒樹冠層氮濃度無損診斷方法，其特征在于，所述步驟S1中，基于花椒樹旺長期和狀果期，選定不同施氮處理健康的花椒樹作為花椒樹樣本，通過無人機載高光譜雷達在飛行高度范圍下采集花椒樹樣本的樹體冠層高光譜圖像和地上部點云數據，所述飛行高度范圍為80-100m。
3.根據權利要求1所述的花椒樹冠層氮濃度無損診斷方法，其特征在于，所述步驟S3具體為：
根據待測花椒樹的花椒旺長期歸一化植被指數、花椒狀果期歸一化植被指數和點云特征參數，通過定量監測模型計算得到待測花椒樹的冠層氮濃度，完成花椒樹冠層氮濃度無損診斷。
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