高光谱定量反演火龙果茎枝叶绿素含量的研究

李莉婕，岳延滨，王延仓，赵泽英，黎瑞君，聂克艳，袁 玲

1.西南大学资源环境学院，重庆 400716 2.贵州省农业科学院科技信息研究所，贵州 贵阳 550006 3.北华航天工业学院，河北 廊坊 065000

引 言

位于植物表层的叶绿素在捕获、转化光能中承担着重要作用，其含量高低直接影响着植物的正常生长、发育，且叶绿素浓度与植物氮的供给密切相关，因此，叶绿素含量的高低是评价植物生长状况的重要指标之一。采用叶片物理模型开展光与叶片理化组分作用机理，可以为叶片叶绿素含量的精准诊断提供理论支撑[1]。目前研究多利用数学变换、小波变换处理分析叶片光谱，或统计分析红边位置、吸收峰深度等光谱特征参量，或构建新型植被指数，并结合相关分析算法提取敏感参量筛选，以提高光谱对叶绿素含量的敏感性[2-3]。在模型构建算法中，随机森林、偏最小二乘算法(partial least squares regression，PLS)和支持向量机等算法常用于叶片生化参量诊断模型的构建[4]；利用植被多光谱、高光谱成像技术分析叶绿素在植株中的空间分布已取得一定的研究成果，采用高光谱技术反演植物叶片生化组分的研究偏多，少见针对以茎枝进行光合作用的植被光谱特性的研究，因此开展茎枝植被研究对于完善不同类型植被基于高光谱指数的叶绿素反演具有重要意义。

火龙果为仙人掌科(Cactaceae)量天尺属(Hylocereus)攀援性植物，是一种通过肉质茎枝进行光合作用的热带水果，叶片退化为刺，茎枝表皮和皮层均具有完整的叶绿体结构[5]。……