氮营养指数估算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种氮营养指数估算方法及装置。该方法包括：获得夏玉米的初始数据，初始数据包括各个采样点的冠层光谱反射率、植株地上部生物量以及地上部氮浓度；根据初始数据计算出每个采样点的氮营养指数；通过多个预设拟合函数分别计算归一化光谱指数与氮营养指数之间的拟合系数，其中，预设拟合函数包括幂函数、线性函数、指数函数以及对数函数，归一化光谱指数通过一预设光谱波段范围内的任意两个波段组合得到；选取计算得到的最大的拟合系数对应的目标光谱指数和目标拟合函数；根据目标光谱指数和目标拟合函数生成目标氮营养指数估算模型。本发明专利技术可以快速精确地估测夏玉米的氮营养指数。

Method and device for estimating nitrogen nutrition index

The embodiment of the invention provides a method and a device for estimating the nitrogen nutrition index. The method includes: obtaining the initial data of summer maize, the initial data including each sampling point of canopy spectral reflectance, shoot biomass and shoot nitrogen concentration; according to the initial data were calculated for each sampling point of the nitrogen nutrition index; fitting coefficient between normalized spectral index and nitrogen nutrition index were calculated by a plurality of preset the fitting function of the default fitting functions include linear function, power function, exponential function and logarithmic function, normalized spectral index by a preset arbitrary spectral band in the range of two bands to target; spectral index and target fitting function to select fitting the largest coefficient is obtained; according to the estimation model and spectral index the target fitting function to generate the target of nitrogen nutrition index. The present invention can rapidly and accurately estimate the nitrogen nutrition index of summer maize.

【技术实现步骤摘要】
氮营养指数估算方法及装置
本专利技术涉及作物营养诊断领域，具体而言，涉及一种氮营养指数估算方法及装置。
技术介绍
氮营养指数(NitrogenNutritionIndex，NNI)能全面地反应作物氮素营养状况。传统的NNI计算方法需要在田间进行破坏性的取样，但是该方法费时费力，在作物生长过程中进行氮营养诊断过程具有滞后性，不利于在大田环境下实际应用。目前可以，高光谱遥感以其独特的信息获取优势(时间短、效率高、宏观综合、自动化程度高)正逐渐成为农田信息获取的主要手段，目前普遍采用的是通过选择已有的光谱指数分别反演植株地上部生物量和地上部氮浓度，间接的估算NNI。但是该方法需要选择多个光谱指数计算NNI，增加了预测NNI的误差，而且所选用的光谱指数结构复杂，在实际应用中计算复杂，存在较大的局限性。
技术实现思路
为了克服现有技术中的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种氮营养指数估算方法及装置，所选取的目标光谱指数结构简单，计算方便，极大程度地克服了预测氮营养指数的过程过于复杂并且误差较大的问题，可以快速精确的估测夏玉米的氮营养指数。为了实现上述目的，本专利技术较佳实施例采用的技术方案如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮营养指数估算方法，用于对夏玉米的氮营养指数进行估算，其特征在于，所述方法包括：获得夏玉米的初始数据，其中，所述初始数据包括各个采样点的冠层光谱反射率、植株地上部生物量以及地上部氮浓度；根据所述初始数据计算出每个采样点的氮营养指数；通过多个预设拟合函数分别计算归一化光谱指数与氮营养指数之间的拟合系数，其中，所述预设拟合函数包括幂函数、线性函数、指数函数以及对数函数，所述归一化光谱指数通过一预设光谱波段范围内的任意两个波段组合得到；选取计算得到的最大的拟合系数对应的目标光谱指数和目标拟合函数；根据所述目标光谱指数和所述目标拟合函数生成目标氮营养指数估算模型。

【技术特征摘要】
1.一种氮营养指数估算方法，用于对夏玉米的氮营养指数进行估算，其特征在于，所述方法包括：获得夏玉米的初始数据，其中，所述初始数据包括各个采样点的冠层光谱反射率、植株地上部生物量以及地上部氮浓度；根据所述初始数据计算出每个采样点的氮营养指数；通过多个预设拟合函数分别计算归一化光谱指数与氮营养指数之间的拟合系数，其中，所述预设拟合函数包括幂函数、线性函数、指数函数以及对数函数，所述归一化光谱指数通过一预设光谱波段范围内的任意两个波段组合得到；选取计算得到的最大的拟合系数对应的目标光谱指数和目标拟合函数；根据所述目标光谱指数和所述目标拟合函数生成目标氮营养指数估算模型。2.根据权利要求1所述的氮营养指数估算方法，其特征在于，所述方法还包括：采用相对根均方差和相对误差对所述目标氮营养指数估算模型进行评价。3.根据权利要求1所述的氮营养指数估算方法，其特征在于，所述根据所述初始数据计算出每个采样点的氮营养指数的步骤，包括：获取在预设光谱波段范围内的冠层光谱反射率对应的植株地上部生物量以及地上部氮浓度；将所述植株地上部生物量输入到临界氮浓度稀释模型计算得到对应的临界氮浓度值；根据所述临界氮浓度值和所述地上部氮浓度计算出每个采样点的氮营养指数。4.根据权利要求1所述的氮营养指数估算方法，其特征在于，所述通过多个预设拟合函数分别计算归一化光谱指数与氮营养指数之间的拟合系数的步骤，包括：将预设光谱波段范围内的预设间隔的任意波段进行组合得到多个归一化光谱指数；通过多个预设拟合函数分别计算归一化光谱指数与氮营养指数之间的拟合系数的结果集，其中，所述结果集呈矩阵排列；将所述结果集中的各个波段组合的拟合系数对应的矩阵数据绘制成等高线进行输出。5.根据权利要求1所述的氮营养指数估算方法，其特征在于，所述根据所述目标光谱指数和所述目标拟合函数生成目标氮营养指数估算模型的步骤，包括：将所述目标光谱指数代入到所述目标拟合函数中生成所述目标氮营养指数估算模型。6.一种氮营养指数估算装置，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵犇，段爱旺，肖俊夫，刘战东，刘祖贵，秦安振，宁东峰，赵鹏利，
申请(专利权)人：中国农业科学院农田灌溉研究所，
类型：发明
国别省市：河南,41