第42卷第4期2023年7月华中农业大学学报JournalofHuazhongAgriculturalUniversityVol.42No.4July2023，158~166基于无人机遥感的果园冠层氮素估算及空间分析李达岁1，阮思奇1，胡青青1，张金智1，2，张亚昊3，佃袁勇1，胡春根1，2，刘永忠1，2，雷宏伟4，周靖靖11.华中农业大学园艺林学学院，武汉430070；2.果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室，武汉430070；3.武汉市洪山区园林局林业防护中心，武汉430070；4.江西绿萌科技控股有限公司，赣州341600摘要为快速准确地获取植株冠层氮素含量及空间分布特征，对大尺度的果园进行精准动态的管理，以宽行窄株小冠模式、宽行窄株篱壁模式和传统栽培模式3种栽培模式的120棵柑橘树为研究对象，通过测定冠层氮素含量并提取无人机遥感影像多光谱数据中的纹理指数和植被指数，运用随机森林算法（RF）建立基于植被指数、纹理指数以及融合植被指数和纹理指数的柑橘冠层氮素反演模型，并比较融合植被指数和纹理指数的支持向量机（SVM）、BP神经网络算法（BP）和RF的模型反演精度。结果显示：在随机森林算法中，融合植被指数和纹理指数比单独的植被指数或纹理指数更能准确预测柑橘冠层氮素含量；植被指数训练集R2为0.710，测试集R2为0.430；纹理指数训练集R2为0.761，测试集R2为0.349；融合植被指数和纹理指数训练集R2为0.775，测试集R2为0.533。融合植被指数和纹理指数在SVM算法训练集R2为0.511，测试集R2为0.371；BP神经网络训练集R2为0.651，测试集R2为0.204。用融合植被指数和纹理指数的RF模型对3种栽培模式的柑橘园进行氮素反演，得到宽行窄株小冠模式的柑橘冠层平均氮素含量最高，其次为宽行窄株篱壁模式，传统栽培模式最低，氮素含量均值分别为31.33、30.20和27.82mg/g。结合无人机遥感与融合植被指数和纹理指数的随机森林算法能够有效预测柑橘冠层氮素含量，可为大尺度柑橘果园定量施肥提供参考。关键词无人机遥感；柑橘；精准施肥；氮素；多光谱；植被指数；纹理指数中图分类号S127；S666文献标识码A文章编号1000-2421（2023）04-0158-09柑橘是世界第一大类水果，也是我国南方栽培面积最广、经济地位最重要的果树［1］。氮素是柑橘生长发育的必需元素，其盈亏直接影响柑橘的产量及果实品质［2］，但柑橘对氮肥的利用率相对较低［3］，因此，实时、快捷、准确地检测果树氮素含量并进行科学施肥，是果树优质丰产的重要保障［4］。传统的果树氮素含量测量方法费时、费力，不能满足大面积、快速、实时监测...
