近日,学院杂交水稻遥感表型团队在在欧洲农学学会的官方期刊《European Journal of Agronomy》发表题为”UAV-Based Rice Aboveground Biomass Estimation Using a Random Forest Model with Multi-Organ Feature Selection”的学术论文。《European Journal of Agronomy》是农林科学一区TOP期刊,该论文第一作者为摄影测量与遥感专业2022级硕士生石婧,通讯作者为龚龑教授,在方圣辉教授等共同指导下完成。
水稻地上生物量(AGB)的准确估计对水稻估产、智慧农业发展具有重要意义。该研究提出了一种基于无人机遥感数据的水稻地上生物量(AGB)高精度估算新方法。针对传统AGB反演过程中存在的光谱混合、冠层遮挡等难题,该研究创新性地从水稻各器官的生物学特性出发,构建了基于多器官特征筛选的随机森林模型,并经过在海南、鄂州、武汉花山不同试验区多个年度的实验验证。与传统模型相比,该模型的估算精度显著提升。
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图1 文章提出了针对水稻器官敏感性差异的生物量估算模型
研究深入探讨了水稻不同器官(茎、叶和穗)对光谱特征和几何特征的敏感性差异,揭示了各器官在AGB反演中的独特作用。该研究为无人机遥感数据在水稻AGB估算中的高效应用提供了生物学关联,实现了仅依靠无人机图像数据的AGB可靠估算,有效降低了人工监测成本。该方法为优化水稻田间管理措施、提高水稻产量估算精度提供了有力支持,展现了其在精准农业领域的应用前景。
武汉大学遥感表型组学杂交水稻精准育种实验室于2016年12月,在朱英国院士和龚健雅院士指导下成立,由遥感信息工程学院方圣辉教授、龚龑教授、彭漪副教授和生命科学学院朱仁山教授和吴贤婷副教授等共同开展学科交叉研究,将新型遥感技术运用至杂交水稻遗传育种技术领域,以全新的几何、光谱、时序等多源方式结合,实现水稻遥感表型信息的获取,服务农业信息化。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.eja.2025.127529