基于无人机高光谱分数阶微分玉米SPAD值估算

作者：郑智康; 常庆瑞^*; 姜时雨; 符欣彤; 李铠; 张子娟; 莫海洋

来源：东北农业大学学报, 2023, 54(02): 66-74.

DOI：10.19720/j.cnki.issn.1005-9369.2023.02.008

• 玉米
• 无人机
• 高光谱
• SPAD
• 分数阶微分
• 麻雀优化算法
• 随机森林

以夏玉米为研究对象，基于无人机高光谱数据和野外玉米冠层叶片实测SPAD值，以0.2阶为步长，计算光谱0～2阶分数阶微分，分析其与玉米冠层实测SPAD值之间相关性，筛选相关系数绝对值前10波段为特征波段组合，构建并比较玉米冠层叶片SPAD值的支持向量回归模型(SVR)、反向传播神经网络模型(BPNN)和麻雀优化算法随机森林模型(SSA-RFR)。结果表明，经分数阶微分变换可显著提高与SPAD值相关性，其中以0.6阶698 nm处相关系数绝对值最大；基于分数阶微分模型整体精度高于整数阶模型，其中基于分数阶微分的SSARFR模型精度最高，R2为0.706，较整数阶提高32.46%,RMSE和MRE分别为2.444和3.579%，较整数阶降低13.46%和12.95%。

• 单位
  西北农林科技大学