[发明专利]一种根据小麦植株吸氮量核心波长确定适宜带宽的方法

权利要求书

1.一种根据小麦植株吸氮量核心波长确定适宜带宽的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

采集不同年份、生态点、品种、氮肥、播期和密度处理的小麦植株样本；

对小麦植株样本进行冠层光谱反射率和植株吸氮量的测定；

基于任意两波段组合的归一化植被指数(NDVI)，构建植被指数与小麦植株吸氮量的线性模型并确定核心波段的范围；

在确定的核心波段范围内任意两波段组合的归一化植被指数(NDVI)分别构建了不同带宽下的植株吸氮量监测模型，对于每一组特定波段组合的监测模型中，R²最大的模型所对应的带宽为该波段组合下的最适带宽。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定的核心波段范围内利用高斯响应函数模拟带宽及核心波段同时变化对已建模型精度和准度的影响，核心波段范围内任意两波段组合的归一化植被指数(NDVI)分别构建了不同带宽下的植株吸氮量监测模型，对于每一组特定波段组合的监测模型中，R²最大的模型所对应的带宽为该波段组合下的最适带宽；所有波段组合中最大的R²所对应的核心波段和带宽即为植株吸氮量监测的最优核心波段和最适带宽。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，小麦植株样本的采集来自于8个大田实验，涉及不同年份、生态点、品种、氮肥、播期和密度处理。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冠层光谱反射率主要是采用FieldSpec Pro FR2500型背挂式野外高光谱辐射仪田间测量；该光谱仪的350～1000nm波段采样间隔为1.4nm，光谱分辨率为3nm；1000～2500nm波段采样间隔为2nm，光谱分辨率为10nm。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述光谱仪的测量方法为：

在关键生育时期，在无云、无风或风速很小时进行，时间为10:00～14:00，于小麦冠层上方1.2m测量，测试时传感器探头垂直向下，光谱仪视场角为25°所测数据通过白板校正后获得反射率数据，以15条光谱为一采样光谱，以其平均值作为该小区的光谱反射值。每测定5条光谱数据进行白板校正。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述植株吸氮量的测定的实现方法为：

田间破坏性取样0.25m²，在105°下杀青并在80°下烘干至恒重后称重，测定植株干重；计算为单位土地面积植株干重；称重后将植株样本磨碎后进行氮含量分析。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述植株氮含量采用凯氏定氮法测定，通过植株干重与植株氮含量相乘计算出植株吸氮量。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述植株吸氮量监测核心波段的确定基于归一化植被指数(NDVI)的形式，在350-2500nm范围内基于任意两波段组合的归一化植被指数(NDVI)，构建归一化植被指数(NDVI)与植株吸氮量线性模型并确定核心波段的范围。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述所确定的核心波段范围为波段700-750nm和波段700-1000nm，带宽的变化从1nm到100nm间隔1nm。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述植株吸氮量的测定方法包括以下步骤：

称样：每个样品称取0.14g左右，使用万分之一天平，每个样品做好编号，装入对应编号的试管中；

消煮：每个样品加5-10ml浓硫酸，浸泡一夜，放入消煮炉内消煮；280℃半个小时，升到330℃消煮1个小时，关闭消煮炉，冷却10min左右，边加入双氧水边小心摇晃至溶液无色透明，330℃继续加热半小时；

定容：消煮完成，样品冷却后，加入蒸馏水定容至100ml，摇匀；

蒸馏：加入10ml样品溶液，加入8-10ml氢氧化钠溶液。提前在三角瓶中加入5ml指示剂。大约40ml；

滴定：稀硫酸滴定至颜色变为原来的红色，读数。