基于无人机遥感的企业苜蓿产量估测研究OA
Yield estimation of enterprise alfalfa based on unmanned aerial vehicle multispectral imaging
紫花苜蓿(Medicago sativa)以其高产量和丰富的营养价值,在全球畜牧业中占据重要地位.随着农业信息技术的迅速发展,无人机(UAV)遥感技术的创新应用为紫花苜蓿生长动态监测提供了全新多功能技术手段.本研究在企业生产基地设计了灌溉、施肥及水肥交叉试验,采集 3 个生育期的 UAV 多光谱数据,提取 14 种植被指数(VI)和40 种纹理特征(TF),通过多元线性回归(MLR)、随机森林(RF)和支持向量机(SVM)模型构建紫花苜蓿产量估测模型.结果表明:1)中高水和高肥梯度的紫花苜蓿冠层光谱平均反射率最高.2)归一化差异红边指数、植被衰减指数、绿光和红光波段的均值特征与产量的相关性最为显著(P<0.05).水肥的协同作用有效加强了 VI 和 TF 与产量的相关性.3)VI+TF 组合在 RF 中达到了最佳估测效果,R2 达 0.89,误差低且未过拟合.研究结果为无人机技术在草地农业信息化等领域的应用提供了参考.
Alfalfa(Medicago sativa)occupies an important position in global animal husbandry due to its high yield and rich nutritional value.With the rapid development of agricultural information technology,the innovative application of unmanned aerial vehicle(UAV)remote sensing technology provides a new multifunctional technical means for enterprises to monitor the growth dynamics of alfalfa.This study designed irrigation,fertilization,and water-fertilizer interaction experiments at the production base of the enterprise.UAV multispectral data were collected for three growth periods,extracting 14 vegetation indices(VI)and 40 texture features(TF).Multiple linear regression(MLR),random forest(RF),and support vector machine(SVM)models were used to construct alfalfa yield estimation models.The research findings indicated that:1)The average canopy reflectance of alfalfa was highest under a gradient of medium-high water and high fertilizer.2)The normalized difference red edge index,vegetation stress index,and mean values of green-and red-light bands exhibited the most significant correlation with yield.The synergistic effects of water and fertilizer effectively enhanced the correlation between VI,TF,and yield(P<0.05).3)The combination of VI and TF achieved the best estimation results in a RF model,with an R2 of 0.89,low error,and no overfitting.
林泽云;李文龙;赵玲;李思清;刘星园;梁天刚
兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室/兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室/兰州大学草地农业科技学院,甘肃 兰州 730020兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室/兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室/兰州大学草地农业科技学院,甘肃 兰州 730020草地农业生态系统国家重点实验室/兰州大学生态学院,甘肃 兰州 730000兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室/兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室/兰州大学草地农业科技学院,甘肃 兰州 730020兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室/兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室/兰州大学草地农业科技学院,甘肃 兰州 730020兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室/兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室/兰州大学草地农业科技学院,甘肃 兰州 730020
紫花苜蓿无人机多光谱产量机器学习植被指数纹理特征
alfalfaunmanned aerial vehiclemultispectralyieldmachine learningvegetation indextexture feature
《草业科学》 2026 (3)
719-730,12
农业农村部科学技术司国家牧草产业技术体系遥感监测与智能管理岗位科学家项目(CARS34)
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