农业机械学报

作者：贾彪,贺正,王锐,孙权,王掌军,刘根红

单位：宁夏大学,宁夏大学,宁夏大学,宁夏大学,宁夏大学,宁夏大学,

关键词：玉米;冠层图像;穗形态参数;氮素;估算模型;归一化冠层覆盖系数

基金：宁夏自然科学基金项目（2019AAC03068）、宁夏区重点研发计划项目（2019BBF03009、2018BBF02004）、国家自然科学基金项目（31560339）和西夏区科技局项目（2018XXKJ01）

为解析宁夏滴灌玉米冠层图像参数与果穗形态参数间的内在联系，提出了一种采用作物冠层图像特征参数拟合玉米果穗生长发育动态的数学方法，建立玉米灌浆期果穗发育动态估算模型，实现了基于作物冠层数字图像处理技术的玉米果穗形态无损监测。用手机相机获取不同氮素处理下滴灌玉米灌浆期的冠层图像，提取玉米灌浆期冠层图像特征参数，测定玉米穗长、穗粗和穗体积等形态参数；运用R语言进行相关性分析，其中归一化冠层覆盖系数（Cc）与玉米果穗形态参数相关性高，运用Origin软件建立Cc与果穗形态参数间的估测模型，通过R2、RMSE和nRMSE评价估测模型的精度。结果表明，Cc与玉米穗长、穗粗、穗体积等形态参数均满足指数函数关系，其中Cc与穗长的预测精度最高，决定系数?R2达到0.714，与穗粗的预测精度次之，R2为0.601，与穗体积的R2为0.575。由模型检验与评价结果可知，Cc与玉米果穗形态各参数间精度较高，其中R2均不小于0.523，穗体积RMSE的值均不大于68.986cm3，nRMSE均不大于33.621%。这表明基于冠层图像归一化覆盖系数的玉米果穗生长发育动态的估算具有一定的实用性，可为果穗形态参数估算和大面积玉米无损监测提供参考。

来源：2020年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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