基于高光谱遥感的小麦子粒谷氨酰胺合成酶活性估算研究

为利用高光谱遥感技术快速、无损、准确估算小麦子粒中谷氨酰胺合成酶(GS)活性,设置不同小麦品种和氮肥处理组合大田试验,以小麦花后10和20 d子粒中GS酶活性为研究对象,同时测定相应时期小麦冠层的高光谱特征,通过一阶导数、二阶导数和多元散射校正3种方法,对小麦冠层原始光谱进行预处理,分析原始光谱、一阶导数、二阶导数和多元散射校正与小麦子粒GS活性的相关性,并以此为输入,利用偏最小二乘回归、支持向量机回归和BP人工神经网络3种方法,构建了小麦子粒GS活性的高光谱遥感估算模型,运用决定系数(R2)和均方根误差(RMSE)对模型进行评价.结果表明,经微分(一阶导数、二阶导数)预处理后小麦冠层光谱与小麦子粒GS活性的相关性优于原始光谱和多元散射校正,其所构建的估算模型精度明显高于原始光谱和多元散射校正,尤以基于一阶导数光谱的偏最小二乘法估算模型表现最好,其模型建模集的R2和RMSE分别为0.942,0.0254,验证集的R2和RMSE分别为0.755,0.0340,具有良好的估算精度和应用潜力.