中国农业期刊集成服务平台

当前位置: 首页 > 文章 > 结合激光雷达和三维性状分析的田间小麦产量分级研究南京农业大学学报 2023,46 (6) 1011-1021

Position: Home > Articles > Combining backpack LiDAR and 3D trait analysis to enable in-field yield classification in wheat Journal of Nanjing Agricultural University 2023,46 (6) 1011-1021

结合激光雷达和三维性状分析的田间小麦产量分级研究

作者：

施凌天;丁国辉;夏云鹏;葛玉峰;周济

单位：

南京农业大学前沿交叉研究院/人工智能学院/作物表型组学交叉研究中心;美国内布拉斯加大学林肯分校工程学院/农业与自然资源研究所

关键词：

背包式激光雷达;三维产量性状分析;产量分级;聚类分析;小麦

摘要：

[目的]田间产量分级研究对小麦(Triticum aestivum)育种、栽培和农业生产均具有重要意义.本研究旨在通过激光雷达对小麦冠层性状进行表型采集和动态监测,基于三维性状为田间产量分级提供分型依据.[方法]基于背包式激光雷达采集的三维点云开发了大田点云矫正、精准小区点云分割、修正和提取冠层区域点云等三维表型性状分析流程;在各关键生育时期对 486 个小区提取冠层性状,如作物高度、冠层覆盖度、三维冠层表面积和三维冠层指数(3DCI).[结果]通过算法流程获取的冠层性状与人工统计数据进行线性回归分析,计算决定系数R2(P<0.001,n=486 小区),包括作物高度(R2= 0.866 0,RMSE=5.66 cm)、冠层覆盖度(R2=0.899 3,RMSE=0.057 4)、三维冠层表面积(R2=0.836 4,RMSE=0.170 3)、3DCI(R2=0.769 5,RMSE=0.265 5)等,验证了算法的可靠性.再通过人工产量数据确定灌浆期为产量分级的关键时期,进而完成了基于性状的聚类分析、产量分级和品种分类.[结论]本研究提出的算法能有效提取小区尺度的冠层性状,以此对不同小麦品种的产量和高产表型分类,为育种栽培和农业生产中产量分级研究提供了可靠的表型依据和解析技术.

译名：

Combining backpack LiDAR and 3D trait analysis to enable in-field yield classification in wheat

关键词：

backpack LiDAR%3D yield-related traits analysis%yield classification%clustering analysis%wheat

相似文章

背包式激光雷达林木点云帧间匹配算法比较研究 [高世强, 狄海廷, 邢艳秋, 蔡龙涛] 中南林业科技大学学报 2022,42 (4) 1-11
背包式激光雷达滤除低强度点云提取林木胸径 [蔡硕, 邢艳秋, 端木嘉龙] 森林工程 2021 (5) 12-19
背包式激光雷达的落叶松单木因子提取 [黄旭, 贾炜玮, 王强, 郑玉洁, 梁玉钊] 森林工程 2019 (4) 14-21
基于背包式激光雷达的林木胸径和树高提取 [赵琦, 李震, 陈丽华, 刘志斌, 汤雷吼, 杨洪武, 杨桂贤, 罗天啸, 谭俊, 刘中袭] 林业调查规划 2022,47 (4) 18-22
基于背包激光雷达数据的胡杨生长模型研究 [闫宸擘, 魏建新, 巴比尔江·迪力夏提] 林业调查规划 2025,50 (2) 1-8

导出引用

计量

文章访问数: 8

HTML全文浏览量: 0

PDF下载量: 0

结合激光雷达和三维性状分析的田间小麦产量分级研究

相似文章

所属期刊

南京农业大学学报

推荐期刊

林业调查规划

森林工程