本文關(guān)鍵詞：基于地基激光雷達(dá)的玉米真實葉面積提取方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：葉面積指數(shù)(LAI)是定量描述植物葉片生長狀態(tài)的重要參數(shù),相較于受葉片聚集情況影響較大的有效LAI,真實LAI更能準(zhǔn)確反映作物真實的生長狀態(tài)。地基激光雷達(dá)(TLS)可以快速獲取高精度植物的高度、密度、葉傾角、葉面積等作物結(jié)構(gòu)信息,但在葉面積信息獲取上主要得到的是有效LAI。借鑒體素化的思想,提出了基于體素內(nèi)葉片及其投影數(shù)學(xué)關(guān)系的真實葉面積獲取方法。該方法充分利用TLS在獲取垂直結(jié)構(gòu)信息上的優(yōu)勢,將表征玉米真實生長狀態(tài)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源,利用體素將玉米葉片回波點(diǎn)云分割成一系列葉片單元,基于體素內(nèi)葉片及其投影數(shù)學(xué)關(guān)系求取葉片單元面積,進(jìn)而實現(xiàn)玉米真實葉面積的獲取。通過利用不同激光雷達(dá)掃描儀分別于北京和河北兩地獲取的不同品種、不同尺度的4個樣本點(diǎn)的玉米TLS點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證:樣本點(diǎn)1、2、3的試驗數(shù)據(jù)為單木尺度,采用不同體素大小計算葉面積。結(jié)果表明,該方法計算所得葉面積與實測葉面積具有較高的相關(guān)性,決定系數(shù)均在0.8以上,方法可信度較高;最優(yōu)體素大小分別為0.17、0.15、0.15 cm,在相應(yīng)最優(yōu)體素大小下,RMSE分別為61.898、44.058、42.844 cm2,植株總?cè)~面積之間的相對誤差分別為-2.678%、0.619%、-0.474%,誤差較小,精度較高。樣本點(diǎn)4的玉米點(diǎn)云數(shù)據(jù)屬于群體尺度,葉面積計算結(jié)果與實測葉面積之間的絕對誤差為-14.663%,計算結(jié)果偏小。由此可知,基于體素內(nèi)葉片及其投影數(shù)學(xué)關(guān)系的真實葉面積獲取方法切實可行,且精度較高。
【作者單位】： 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院;山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 玉米 地基激光雷達(dá) 真實葉面積 體素化
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(41371327)
【分類號】：TN958.98;S513
【正文快照】：

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本文編號：442087