一种枣树冠层叶绿素b含量的检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种枣树冠层叶绿素b含量的检测方法，包括以下步骤：选择晴朗、无云或少量云层、风力小于3级的天气采集枣树冠层的高光谱信息。对高光谱数据进行多元散射校正后，采用小波降噪与平滑处理。提取待测定叶绿素b含量枣树冠层的470、610、645、652、663、985、1160nm波长的光谱反射率值；将各光谱反射率值代入检测模型，计算得到枣树冠层的叶绿素b含量。本发明具有无污染、操作简便、快速精确的特点，适合推广应用。
【专利说明】
-种専树冠层叶绿素 b含量的检测方法
技术领域
[0001] 本发明属于植物培育工程技术领域，设及一种叶绿素 b含量的检测方法，具体地 说，设及一种要树冠层叶绿素 b含量的检测方法。
【背景技术】
[0002] 叶绿素 b是要树生长必不可少的营养元素，快速获取叶绿素 b信息是监测要树生长 发育及品质保证的前提。现有技术总的要树冠层叶绿素 b含量的检测方法需要配制化学试 剂，测定过程中化学尾液排放对环境的污染和对人体的伤害，而且存在操作步骤繁琐，检测 时间长的缺陷。目前现有技术中急需一种无污染、操作简便、快速精确的要树冠层叶绿素 b 含量的检测方法。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提出了一种无污染、操作简便、快速精确 的要树冠层叶绿素 b含量的检测方法，该方法实现了要树冠层叶绿素 b含量的快速准确检 ，不需要配制任何化学试剂，避免了测定过程中化学尾液排放对环境的污染和对人体的 伤害，同时也大大简化了操作步骤，缩短了检测时间，能满足农业生产中大面积要园短时间 内要求获取冠层叶绿素 b含量数据的需求，为要树田间管理中叶绿素 b肥的精准施用提供了 快速获取施肥量依据的手段。
[0004] 其技术方案如下：
[0005] -种要树冠层叶绿素 b含量的检测方法，包括W下步骤：
[0006] (1)选择晴朗、无云或少量云层、风力小于3级的天气采集所需测定叶绿素 b含量要 树冠层的高光谱信息。
[0007] (2)对高光谱数据进行多元散射校正后，采用小波降噪，再进行平滑处理。
[000引 （3)提取待测定叶绿素 b含量要树冠层的470、610、645、652、663、985、1160醒波长 的光谱反射率值。
[0009] (4)将各波长的反射率值代入要树冠层叶绿素 b含量检测模型：
[0010] y = 0.53796-30.89546X1~44.00625x2+506.2439x3-735.3674x4+289.2066X5- 4.507388x6+8.1820^X7
[ocm]其中，y为要树冠层叶绿素 b含量，单位为mg/g，Xl、X2、X3、X4、X日、X6、X7分别为要树冠 层在470、610、645、652、663、985、116011111波段的反射率值。
[0012] 优选地，步骤（1)中所述的要树冠层的高光谱信息采集，采集时探头必需垂直向 下，且需对准冠层中屯、，探头距冠层1米高度。
[0013] 优选地，步骤（1)中所述的要树冠层的高光谱信息采集，其采集时间为北京时间 11:00-15:00。
[0014] 优选地，步骤(2)中所述平滑处理方法为Savitzky-Golay Smoothing,平滑窗口为 7。
[0015] 优选地，步骤(4)中所述的470、610、645、652、663、985、1160加1波长的光谱反射率 值，为同一冠层所测的10次重复的反射率平均后并经过多元散射校正、小波降噪和平滑处 理后的值。
[0016] 本发明的有益效果为：
[0017] 本发明实现了要树冠层叶绿素 b含量的快速准确检测，不需要配制任何化学试剂， 避免了测定过程中化学尾液排放对环境的污染和对人体的伤害，同时也大大简化了操作步 骤，缩短了检测时间，能满足农业生产中大面积要园短时间内要求获取冠层叶绿素 b含量数 据的需求，为要树田间管理中叶绿素 b肥的精准施用提供了快速获取施肥量依据的手段。该 方法具有无污染、操作简便、快速精确的特点，适合推广应用。
【附图说明】
[0018] 图1为要树冠层叶绿素 b含量检测值与真实值的拟合程度。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
[0020] -种要树冠层叶绿素 b含量的检测方法，包括W下步骤：
[0021] (1)测定待检测叶绿素 b含量的要树冠层的高光谱信息，选择晴朗无云或少云且风 力小于3级的天气进行，本实例的具体测定时间为2015年8月21日，高光谱信息采集时间为 北京时间13:00-15:00,高光谱信息采集仪器为美国ASD公司生产的FieldSpec 4便携式地 物光谱仪，高光谱信息采集时探头垂直向下，距离冠层1米高度，每个冠层采集10条光谱曲 线，10条曲线的平均值为该冠层的最终反射率值。本实例共采集了 54个要树冠层的高光谱 信息。
[0022] (2)对采集的54条光谱曲线进行多元散射校正后、小波降噪与平滑处理。
[0023] (3)提取每条曲线470、610、645、652、663、985、116011111波长的光谱反射率值。
[0024] (4)将每条曲线470、610、645、652、663、985、1160醒波长的光谱反射率值代入要树 冠层叶绿素 b含量检测模型：
[0025] y = 0.53796-30.89546X1~44.00625x2+506.2439x3-735.3674x4+289.2066x5- 4.507388x6+8.1820^X7
[002引其中，y为要树冠层叶绿素 b含量，单位为111旨/旨，义1、义2、扣、尚、化、》5、义7分别为要树冠 层在470、610、645、652、663、985、116011111波段的反射率值。
[0027] (5)表1是利用室内化学测定法获取的要树冠层叶绿素 b含量的真实值与利用上述 要树冠层叶绿素 b含量检测模型得到的检测值的统计数据，由表1可W看出，真实值与检测 值二者的平均值、最大值、最小值比较相近;图1是要树冠层叶绿素 b含量检测值与真实值的 拟合程度。真实值与检测值之间的决定系数（R2)达到0.54,均方根误差（RMSE)仅有 0.124mg/g，平均相对误差(MRE)只有13.04%，标准差与均方根误差比（RPD)达到1.52。综 上，说明模型具有一定精度的预测能力。该结果表明，本发明的方法可W较高精度、快速的 检测要树冠层叶绿素 b含量。
[0028] 表1要树冠层叶绿素 b的真实值与检测值统计(n = 50)
[0029]
[0030] W上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，本发明的保护范围不限于此，任何熟 悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简 单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种枣树冠层叶绿素 b含量的检测方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 选择晴朗、无云或少量云层、风力小于3级的天气采集所需测定叶绿素 b含量枣树冠 层的高光谱信息； (2) 对高光谱数据进行多元散射校正后，采用小波降噪，再进行平滑处理； (3) 提取待测定叶绿素 b含量枣树冠层的470、610、645、652、663、985、1160腦波长的光 谱反射率值； (4) 将各波长的反射率值代入枣树冠层叶绿素 b含量检测模型： y=0.53796-30.89546x1-44.00625x2+506.2439x3-735.3674x4+289.2066x5-4.507388x6+8.182025x7 其中，y为率树冠层叶绿素 b含量，单位为11^/^，11、12、13、14、15、16、17分别为率树冠层在 470、610、645、652、663、985、1160歷波段的反射率值。2. 根据权利要求1所述的枣树冠层叶绿素 b含量的检测方法，其特征在于，步骤(1)中所 述的枣树冠层的高光谱信息采集，采集时探头必需垂直向下，且需对准冠层中心，探头距冠 层1米高度。3. 根据权利要求1所述的枣树冠层叶绿素 b含量的检测方法，其特征在于，步骤(1)中所 述的枣树冠层的高光谱信息采集，其采集时间为北京时间11:00-15:00。4. 根据权利要求1所述的枣树冠层叶绿素 b含量的检测方法，其特征在于，步骤(2)中所 述平滑处理方法为Savitzky-Golay Smoothing，平滑窗口为7。5. 根据权利要求1所述的枣树冠层叶绿素 b含量的检测方法，其特征在于，步骤(4)中所 述的470、610、645、652、663、985、116011111波长的光谱反射率值，为同一冠层所测的10次重复 的反射率平均后并经过多元散射校正、小波降噪和平滑处理后的值。
【文档编号】G01N21/25GK105954207SQ201610361783
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】彭杰, 牛建龙, 窦中江, 陈兵, 王琼
【申请人】塔里木大学