[发明专利]一种基于单株玉米叶片参数的叶面积指数处理系统

说明书

本发明提供一种基于单株玉米叶片参数的叶面积指数处理系统，所述处理系统包括单株选取模块、单株参数获取模块、单株处理模块以及叶面指数处理模块，所述单株选取模块包括单株选取单元以及叶片选取单元，所述单株选取单元用于对观测地块内的单株玉米进行选取并设定为单株参考玉米；所述叶片选取单元用于选取单株参考玉米的单片叶片作为参考叶片；所述单株参数获取模块用于获取单株参考玉米的各项参数；所述单株参数获取模块包括玉米参数获取单元以及玉米生长因素获取单元，本发明能够基于单株玉米的生长参数对整块地的叶面积指数进行计算，以解决现有的叶面积计算方式复杂且工作量较大的问题。

技术领域

本发明涉及叶面积指数计算技术领域，尤其涉及一种基于单株玉米叶片参数的叶面积指数处理系统。

背景技术

叶面积指数亦称叶面积系数，是指单位土地面积上单面植物光合作用面积的总和，是描述植被结构特征的重要参数，同时也是表征植被生长和生态系统功能的关键生物物理变量。

现有LAI的测量方法：直接测定方法，是一种传统的、具有一定破坏性的方法。具体方法是基于测量单叶叶面积后再进行累加，但考虑到对每片单叶进行测量耗工、耗时，因而选取有代表性的叶片面积作间接测量。如不同生育期选择单株不同部位单叶或多叶测量其面积，与单株叶面积作相关性分析，通过建立与单株叶面积相关性高的单叶或多叶回归模型，预测单株叶面积；

光学仪器法。①基于辐射测量的方法。通过测量辐射透过率来计算叶面积指数。仪器通过辐射传感器获取太阳辐射透过率、冠层空隙率、冠层空隙大小或冠层空隙大小分布等参数来计算叶面积指数。②基于图像测量的方法。通过获取和分析植物冠层的半球数字图像来计算叶面积指数。通过鱼眼镜头和数码相机获取冠层图像，利用软件对冠层图像进行分析，计算太阳辐射透过系数、冠层空隙大小、间隙率参数、图像特征等，进而推算有效叶面积指数。③基于3D激光雷达扫描的方法。对获得的数据进行点云处理、分割，通过建立点云数据与叶面积指数真实值的回归模型，对作物叶面积指数进行估算。仪器主要有VLP–16型三维激光雷达、ALS80机载激光扫描系统等。④高光谱测量法。通过分析冠层高光谱波宽和波段数据和叶面积指数之间的相关性，筛选出最优的波宽和波段，建立回归模型来预测叶面积指数；

卫星遥感法。主要通过统计模型法、光学模型法建立遥感图像数据与实测叶面积指数的相关模型进行预测。

但是上述方法中所使用的测量成本较高，测量过程也较为复杂且工作量较大，很难大规模的投入使用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所采用的一种基于单株玉米叶片参数的叶面积指数处理系统，能够基于单株玉米的生长参数对整块地的叶面积指数进行计算，以解决现有的叶面积计算方式复杂且工作量较大的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于单株玉米叶片参数的叶面积指数处理系统，所述处理系统包括单株选取模块、单株参数获取模块、单株处理模块以及叶面指数处理模块，所述单株选取模块包括单株选取单元以及叶片选取单元，所述单株选取单元用于对观测地块内的单株玉米进行选取并设定为单株参考玉米；所述叶片选取单元用于选取单株参考玉米的单片叶片作为参考叶片；

所述单株参数获取模块用于获取单株参考玉米的各项参数；所述单株参数获取模块包括玉米参数获取单元以及玉米生长因素获取单元，所述玉米参数获取单元用于获取参考叶片的叶片宽度和叶片长度以及单株参考玉米的叶片个数；所述玉米生长因素获取单元用于获取单株参考玉米的株距以及行距。

所述单株处理模块用于对获取到的单株参考玉米的各项参数进行处理得到单株参考玉米的叶面指数；所述叶面指数处理模块用于对得到的单株参考玉米的叶面指数进行处理得到观测地块的玉米叶面指数。

进一步地，所述单株选取单元配置有单株选取策略，所述单株选取策略包括：将观测地块的轮廓区域进行获取，先将距离轮廓区域小于第一距离的区域进行划定设定为外围去除区域，将外围去除区域的内部区域设定为筛选区域；