原文传递
一种喀斯特植物叶片全磷含量无损监测方法
| 专利名称： | 一种喀斯特植物叶片全磷含量无损监测方法 |
| 摘要： | 本发明公开了一种喀斯特植物叶片全磷含量无损监测方法。采集植物叶片的光谱反射率数据和测定对应植物叶片的全磷含量，运用分数阶微分技术对光谱反射率进行预处理，将预处理的数据与植物叶片的全磷含量数据进行皮尔逊(Pearson’s)相关性检验，剔除相关性不显著的光谱波段，将传统回归分析方法与人工神经网络相结合，建立人工智能模型；模型建好后，将光谱反射率数据输入到人工智能模型中反推出相应植物叶片的全磷含量。本发明相比于实验室化学提取植物叶片全磷的方法，本方法不仅速度快而且对叶片本身无伤害，此外，相较于传统回归模型(如偏最小二乘回归模型(PLSR))，预测精度约提高30%。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 广西;45 |
| 申请人： | 桂林理工大学 |
| 发明人： | 何文;王金叶;余玲;葛梦兰 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请日期： | 2021-11-10T00:00:00+0800 |
| 发布日期： | 2022-03-25T00:00:00+0800 |
| 申请号： | CN202111329128.9 |
| 公开号： | CN114235715A |
| 分类号： | G01N21/25;G01N21/55;G06F30/27;G;G01;G06;G01N;G06F;G01N21;G06F30;G01N21/25;G01N21/55;G06F30/27 |
| 申请人地址： | 541004 广西壮族自治区桂林市建干路12号 |
| 主权项： | 1.一种喀斯特植物叶片全磷含量无损监测方法，其特征在于具体步骤为： （1）运用地物光谱仪到野外采集植物叶片的光谱，对于高大乔木，用高枝剪剪下枝条，再进行测量，在枝条剪下后10分钟内完成光谱反射率测量；叶片测完光谱后，运用钼锑抗比色法或钒钼黄吸光光度法提取植物叶片的全磷含量; （2）运用分数阶微分技术对步骤（1）所得光谱反射率数据进行预处理；对叶片光谱反射率从0到3阶进行微分，间隔为0.1；所述的分数阶微分技术为Grünwald-Letnikov算法、Caputo算法和Riemann-Liouville算法中的一种; （3）将步骤（2）预处理后的数据与步骤（1）植物叶片的全磷含量数据进行皮尔逊相关性检验，将光谱与叶片全磷含量之间相关性不显著的光谱波段剔除；相关性不显著的光谱波段为皮尔逊相关性显著性检验p值大于0.05的光谱波段; （4）将步骤（3）处理后的光谱波段作为自变量，步骤（1）所得的植物叶片全磷含量作为因变量，运用PLSR模型进行建模，然后将PLSR模型运行过程中提取的主成分作为GRNN模型的输入变量，建立PLSR+GRNN模型；最后对PLSR+GRNN模型进行精度验证和稳定性验证，若建立的模型精度较高，且运行稳定，则建模完成，若精度不能满足要求，则增加建模样本，重复步骤1至步骤4，直至模型稳定; （5）运用模型：将按步骤（1）获取的植物叶片光谱反射率数据输入到步骤（4）所建立的模型中，快速得出相应植物叶片的全磷含量。 |
| 所属类别： | 发明专利 |
检索历史
应用推荐
