بهبودمدل تخمين موجودي آب برگ گياه مبتني بر داده‌هاي طيفي

Improvement the Leaf Water Content Inventory Model Based on the Hyper Spectral Data

محتواي آب برگ گياه شاخص مناسبي براي بررسي فيزيولوژيكي گياه بر مبناي وضعيت آب آن است. اين پژوهش مدلي را جهت برآورد محتواي آب گياه بر اساس داده‌هاي ابرطيفي در محدوده 400 تا 2500 نانومتر ارائه مي‌دهد. در اين مطالعه، طيف بازتابندگي 53 گونه گياهي مختلف از داده‌هاي آزمايشگاهي خواص اپتيكي برگ مورد استفاده قرار گرفته‌اند و در مجموع 263 منحني طيفي در يك روند مدل‌سازي نظارت شده به كار گرفته شدند. براي اين منظور، در اين تحقيق سه مدل خطي بر مبناي دو شاخص مجزا و تركيب آن‌ها پيشنهاد شد. شاخص اول نسبت بازتابندگي طيفي در دو طول موج مختلف و شاخص دوم نسبت مشتق منحني طيفي در دو طول موج است. نتايج تجربي مويد وابستگي باندهاي جذبي آب و محتواي آب برگ است. در نهايت مقدار ضريب تعيين87 درصد براي مدل تركيبي به دست آمد كه نشان‌دهنده برازش مناسب مدل بر داده‌ها است. همچنين جذر ميانگين مربعات خطاي نسبي 0/06 بيان‌گر دقت قابل قبول مدل پيشنهادي در برآورد محتواي آب برگ است.

The leaf water content is a specific index for the assessment of the physiological status of the plant based on the water content of the vegetation. This research provides an appropriate model based on the reflectance spectra between 400 and 2500 nm to estimate the leaf water content. We examined 53 different species of the well-known Leaf Optical Properties Experiment and a total of 263 spectral curves were employed in a supervised modelling procedure. for this purpose, three different linear models were proposed based on the two different indices and their combination. The first index refers to the ratio of reflectance value in two wavelengths and the second one is the ratio of the derivative of the spectral curve slop in two wavelengths. The experimental results indicate the dependence between the water absorption bands and leaf water content. Finally determination of coefficient for hybrid linear model, which is used both indices, resulted to be 87 percent, indicating a very good fit. Also, the 0.06 relative root mean square error represents the aceptable accuracy in the water content modelling.