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精准林业｜高光谱协同遮挡敏感性与波段联合优化，精准识别竹材早期霉变

罗竹是广东罗定竹蒸笼产业的核心原材料，年产量达7500万个，占全国市场80%以上。竹材富含营养且亲水性强，采后加工和储存中极易霉变，不仅导致变色、发臭、力学性能下降，更可能产生真菌毒素威胁消费者健康。霉变早期（12–24小时）竹材表面无肉眼可见变化，传统目视检查完全失效。本研究提出基于遮挡敏感性（Occlusion Sensitivity, OS）分析的“协同设计”框架：先诊断优化深度学习模型结构，再筛选出7个关键特征波长（全谱244个波段，缩减97%）。轻量化检测模型验证准确率达90.74%，参数量从11.95 M降至0.065 M（缩减99.5%），推理速度达256.61 FPS。该技术可推广至竹木制品产线在线检测、古建筑木构件保护等无损实时监测场景。阅读全文 ∨
高光谱+AI，首次让植物光合“黑箱”变透明！XGBoost-SHAP框架同时预测四大参数

光合参数（Tr、Pn、Ci、Gs）是判断作物健康状况和环境胁迫程度的最直接指标，传统逐叶接触式测量效率极低，无法支撑大田尺度的监测需求。本研究利用高光谱成像技术，实现了对上述四种参数的单次扫描同步预测——无需接触、无需破坏、单株测量仅需数秒，验证精度R²达0.791~0.861，可广泛应用于大田作物胁迫（重金属污染、干旱、盐碱等）的快速筛查与早期预警、高通量抗逆品种的筛选与评价，以及智慧农场光合生产力的动态监测与精准管理。此外，SHAP可解释性分析为模型提供了透明的物理诊断依据，使监测结果具备更高的可信度，更易被农业管理者和决策者采纳。阅读全文 ∨
三类特征强强融合！高光谱 + 生化 + 生物物理参数估烟草产量

在我国烟草生产必须严格执行上级下达的计划产量的背景下，准确且稳定的产量估算对生产管理具有重要意义。本文提出多源数据融合策略，构建烟草产量估算模型：数据包括无人机（UAV）机载高光谱特征（HF）、田间采集的生物物理参数（BPP）以及实验室测定的生化参数（BCP）。考虑不同生育期的作物状态共同影响最终产量，模型采用两类典型循环神经网络（RNN）——LSTM与GRU，并以随机森林（RF）作为基线。针对跨年度数据时间维度不一致问题，设计一维卷积自编码器（AEC1D）以统一输入维度。结果表明，多源融合优于任一单源特征；其中采用HF+BCP+BPP的GRU模型精度最高（RV^2=0.705）。同时，LSTM与GRU整体优于RF；特征贡献约为HF45%、BPP 32%、BCP 23%。该研究验证了多源融合与 RNN 在烟草产量估算中的优势，可为精准化田间管理提供支持。阅读全文 ∨
精准农业∣基于无人机载高光谱成像的水稻叶绿素监测

水稻作为全球最重要的粮食作物之一，其生长状况直接关系到粮食安全与农业生产的稳定性。叶绿素是光合作用中关键的色素成分，参与光能捕获与能量转化过程，决定着冠层光合效率与干物质积累。其含量变化能够反映植株的营养供给、生理活性以及环境胁迫程度，因此常被视为评估作物生长状态、指导氮肥管理和预测产量形成的重要生理指标。然而，传统的人工采样与实验室化学测定在操作效率、空间代表性和监测频率方面存在明显不足，难以满足现代农业对实时、精准和大范围监测的需求。因此，构建一种快速、非破坏且可用于田间尺度的叶绿素监测技术，对提升水稻生长诊断能力和支持精准农业管理具有重要意义。阅读全文 ∨
精准农业∣ODP：利用无人机高光谱图像估算玉米光合能力和产量的新指标

快速、准确地监测光合指标对了解作物生长发育、预测产量具有重要意义。高光谱图像在作物辐射检测中具有非破坏性，已成为评估作物光合能力的有力工具。大多数光合指标具有瞬时理想值，不能充分反映作物群体在田间环境下的光合能力。本研究在综合净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、内部CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）等多种光合指标的基础上，提出了一种新的指标“单日光合作用”（one day photosynthetic，ODP）。对频率为2小时的时间序列光合指标进行趋势拟合，计算拟合曲线在时间轴上的投影面积。利用CRITIC和相关法对投影区域赋权计算ODP，并利用百粒重生长（HGW）检验ODP的可行性。最后，构建了基于冠层高光谱数据的ODP估算模型，并对产量进行了进一步估算。本研究结果为新的ODP指标提供了新的见解，在玉米光合能力和产量的有效估算中具有潜在的应用前景。阅读全文 ∨
从识品种到辨霉变，高光谱成像赋能粮食质量全链条监控

【上期回顾】我们介绍了高光谱成像技术在粮食水分、脂肪酸、蛋白质等理化品质检测中的最新研究进展，展示了其在粮食品质可视化和精准定量中的强大潜力。【本期看点】今天我们将进一步聚焦高光谱成像技术在粮食品种识别与不完善粒检测中的应用，从假种子识别、混杂品种分辨，到霉变、虫蛀等缺陷的精准分类与可视化分析，一起看看高光谱如何“看穿”每一粒粮食的内外品质，为粮食安全保驾护航！阅读全文 ∨