农业机械学报

作者：谷趁趁，翟长远，陈立平，李琪，胡丽娜，杨福增

单位：西北农林科技大学,北京农业智能装备技术研究中心,北京农业智能装备技术研究中心,北京农业智能装备技术研究中心,北京农业智能装备技术研究中心,西北农林科技大学,

关键词：果园喷药;叶面积探测模型;LiDAR;偏最小二乘回归算法;BP神经网络

基金：陕西省重大科技攻关项目（2020zdzx03-04-01）、国家自然科学基金项目（31971775）、重庆市技术创新与应用发展专项（cstc2019jscx-gksbX0089）和国家重点研发计划项目（2019YFE0125200）

果园靶标冠层叶面积有效探测是施药量在线计算的基本依据。针对树形靶标稠密和稀疏2种冠层类型，搭建叶面积测量三维立体试验平台和激光雷达(Light detection and ranging,LiDAR)探测移动试验平台，构建不同厚度和稠密度树形靶标，采用偏最小二乘回归（Partial least squares regression,PLSR）算法与BP（Back propagation）神经网络算法建立了冠层叶面积探测模型。试验结果表明：PLSR算法获得稠密厚冠层、稀疏厚冠层、稠密薄冠层和稀疏薄冠层叶面积探测模型的决定系数（R2）分别为：0.9626、0.4130、0.8896、0.2699；BP神经网络算法获得模型的R2依次为：0.9727、0.5302、0.8993、0.4290。基于LiDAR的冠层叶面积探测模型对稠密冠层探测精度较高，R2不低于0.8896，对稀疏冠层探测精度较低，不高于0.5302，该探测方法可用于稠密冠层叶面积在线计算，指导果园精准变量喷药。

来源：2021年第11期

《农业机械学报》期刊编辑部

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