新疆农业科学2024,Vol.61Issue(4) :845-851.DOI:10.6048/j.issn.1001-4330.2024.04.007

基于无人机多光谱NDVI值估测玉米产量

Research of maize yield estimation based on unmanned aerial vehicle multispectral NDVI

张磊 姚梦瑶 刘志刚 李娟 杨洋 蔡大润 陈果 李波 李晓荣 陈勋基 翟云龙
新疆农业科学2024,Vol.61Issue(4) :845-851.DOI:10.6048/j.issn.1001-4330.2024.04.007

基于无人机多光谱NDVI值估测玉米产量

Research of maize yield estimation based on unmanned aerial vehicle multispectral NDVI

张磊 1姚梦瑶 2刘志刚 3李娟 3杨洋 3蔡大润 3陈果 3李波 3李晓荣 3陈勋基 3翟云龙4
扫码查看

作者信息

  • 1. 塔里木大学农学院,新疆阿拉尔 843300;新疆农作物生物技术重点实验室/新疆农业科学院核技术生物技术研究所,乌鲁木齐 830091
  • 2. 新疆农作物生物技术重点实验室/新疆农业科学院核技术生物技术研究所,乌鲁木齐 830091;新疆农业大学农学院,乌鲁木齐 830052
  • 3. 新疆农作物生物技术重点实验室/新疆农业科学院核技术生物技术研究所,乌鲁木齐 830091
  • 4. 塔里木大学农学院,新疆阿拉尔 843300
  • 折叠

摘要

[目的]研究基于UAS-8 无人机采集数据,运用归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation In-dex)模型估测玉米产量,为大田无人机多光谱预测玉米产量提供理论依据.[方法]以新疆18 份春播玉米为研究对象,获取开花期多光谱图像,经过辐射校正、大气校正、建立掩膜、提取NDVI图,计算植被覆盖率,得到区光谱反射率和归一化植被指数实际数值,将NDVI值与田间实测产量值进行模型拟合.[结果]幂函数Y=23 411.46-10 997.99/X(R2=0.488 6),二次函数为Y=39 003.00-117 963.03X+103 130.25X2(R2=0.562),正反比函数(Inverse Proportional Function)为Y2=2 840.5 X/(1-X)(R2=0.495),利用偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression),其线性函数 Y=24 458.22X-9 620.55(R2=0.521).[结论]在数值0.5~0.8 区间,NDVI与玉米产量具有较高的相关性,线性函数方程NDVI值可预测玉米的产量.

Abstract

[Objective]To explore the normalized difference vegetation index,an estimation model for maize yield,this study has provided a theoretical basis for the multispectral prediction of maize yield by field UAV.[Methods]Xinjiang eighteen spring-sown maize was taken as the research object,a multispectral im-age of the flowering period was obtained,and the actual spectral reflectance of the experimental area was ob-tained after radiometric correction,atmospheric correction,establishment of mask,extraction of NDVI map,and calculation of vegetation coverage,so as to obtain the actual value of normalized vegetation index.In addi-tion to that,the NDVI value was fitted to the measured yield in the field.[Results]The power functions Y=23,411.46-10,997.99/X(R2=0.488,6),polynomial functions Y=39,003.00-117,963.03X+103,130.25X2(R2=0.562,0),using partial least squares regression.The result was a linear function Y=24,458.22X-9,620.55(R2=0.722,2).[Conclusion]The results show that it has a certain correlation with maize yield,and the linear function model of NDVI value and yield during the critical period of maize growth.

关键词

玉米/产量/归一化植被指数(NDVI)/偏最小二乘回归(PLSR)

Key words

maize/yield/normalized vegetation index(NDVI)/partial least squares regression(PLSR)

引用本文复制引用

基金项目

国家自然科学基金项目(32160440)

玛纳斯县国家级杂交玉米种子生产基地建设项目(MNSZZDX-2021-01)

新疆生物育种协同创新平台建设项目(202114863)

出版年

2024
新疆农业科学
新疆农业科学院 新疆农业大学 新疆农学会

新疆农业科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.698
ISSN:1001-4330
参考文献量22
段落导航相关论文