基于ICESat-GLAS数据和回波仿真原理识别森林类型

【目的】利用星载激光雷达波形数据对森林类型识别时,受地形、噪声和林层结构等因素影响,针叶林、阔叶林和混交林森林类型识别精度较低,为提高森林类型识别精度,需提取与森林类型相关的波形特征参数。【方法】结合回波仿真原理与林分冠层特征对GLAS回波波形进行理论分析,提出了与森林类型相关的波形特征参数Rcafit1-47、K1-47,并与其他森林类型相关的波形特征参数进行联合,建立多种波形特征参数组合,用于森林类型识别。【结果】1)针叶林和阔叶林森林类型识别时,波形特征参数组合Rcafit1-47、K1-47森林类型总体识别精度为92.86%,优于另外两种波形特征参数组合AGS、MSGS和AGS、SGS森林类型总体识别精度;2)针叶林、阔叶林和混交林森林类型识别时,波形特征参数组合Rcafit1-47、K1-47森林类型总体识别精度为77.03%,低于另外两种波形特征参数组合AGS、MSGS和AGS、SGS森林类型总体识别精度;3)波形特征参数Rcafit1-47、K1-47与其他波形特征参数组合后能够提高森林类型识别精度,其中,Rcafit1-47、K1-47、AGS、MSGS参数组合森林类型识别精度最高,针叶林和阔叶林森林类型识别精度为94.64%,针叶林、阔叶林和混交林林分类型识别精度为89.19%。【结论】提出的波形特征参数Rcafit1-47和K1-47在针叶林和阔叶林森林类型识别方面具有明显优势,而且与其他波形特征参数组合后能够明显提高针叶林、阔叶林和混交林3种森林类型的识别精度。     

光谱分析在草地地上生物量估测中的研究与应用

简要介绍了草地地上生物量估测的不同方法及其各自特点,阐述了反射光谱特征参数、植被指数与草地地上生物量之间的关系,分析了草地类型、季相条件以及植被覆盖度对植被指数、草地地上生物量估产模型的影响.     

基于动态模拟模型分析冬小麦干物质积累特征对产量的影响

为揭示冬小麦产量形成与干物质积累的定量关系,2009—2011年利用3个田间试验建立了不同播种期、基本苗、底肥用量、追氮时期和用量、冬前灌水量、返青后灌水量和灌水时期等的冬小麦群体,分析了冬小麦干物质积累过程特征对产量及其构成因素的影响机制和定量关系。冬前干物质积累特征用单株干物重和冬前茎蘖数来表示,越冬后特征由基于相对积温(R_GDDi)的Logistic曲线特征来描述。结果表明,群体干物质积累最大速率、干物质积累速率的2个拐点等特征量与产量及其构成因子有紧密的联系,所建立的关系模型均达到极显著水平(P<0.01)。对有关模型进一步用独立样本进行配对t-检验,结果模拟值与实际值差异不显著(P>0.05)。基于相对积温(R_GDDi)的Logistic模型不仅能较好地描述小麦冬后干物质积累过程,而且其曲线特征也能用于分析冬小麦产量及其构成因素的形成规律,以此为基础的产量关系方程可用于冬小麦生产群体调控的理论分析。     

小麦面粉RVA特征的数量遗传分析

小麦淀粉的糊化特性是衡量小麦品质的重要指标,常以RVA特征参数度量。为了进一步了解RVA特征参数的遗传特性,用莫惠栋提出的双列资料的种子性状遗传表达鉴别方法,分析了6个小麦品种及其两两组配的30个小麦杂种组合(包括正反交)面粉的7个RVA特征参数的遗传,并估计各特征值的主要遗传参数。结果表明:(1)小麦面粉糊化温度(PTP)在F2种子间没有发生遗传分离,其遗传可能受二倍体的母体基因型(F1植株)控制,而其他6个RVA特征参数在F2种子间有显著遗传分离,其遗传主要受三倍体的胚乳基因型(F2种子)控制;(2)糊化温度和峰值时间(PT)二参数的细胞质效应极显著,而其他5个RVA特征参数的细胞质效应均不显著;(3)除糊化温度外,其他6个RVA特征参数的广义遗传力均达到了90%以上,狭义遗传力除糊化温度和崩解值(BV)外也均达到了较高水平。     

摘心对垦鲜枣1号生长发育特性 及光合特征参数的影响

为解决密植枣园易造成果园过度郁闭结果能力下降,果实品质较差等问题以新疆北疆地区主栽品种 垦鲜枣1 号为试材对矮密栽培模式下红枣进行摘心试验结果表明：不同摘心处理对枣头长度(F=9.218)二次枝长 度(F=3.755)以及Pn、E、C、InTCO2影响差异极显著,不同处理间枣吊长度(F=0.647)差异不显著,枣头粗度、枣头节间长 度等指标存在显著差异,通过对不同摘心处理生物量调查与光合特征参数的分析,得出矮化密植枣园优化的摘心处 理技术为矮化密植枣园的树体调控提供理论依据。     

基于机器视觉的嫁接用苗外观特征自动检测

提出了基于数学模型的幼苗外观特征自动检测方法,检测项目包括生长状态、子叶参数和胚轴参数。首先经过图像预处理提取幼苗二值图,利用行像素统计图确定特征参数基准点位置。然后以标定胚轴最小矩形倾斜度和宽度判定弯曲状态;子叶跨度通过两子叶端点距离确定,子叶展开角通过两子叶底端平展位置拟合线夹角判定;胚轴弯曲度通过胚轴中心线上曲率最大的位置为分界点分别判断两段斜度而求得,胚轴长、轴径结合斜度补偿求得。与手工测量数据对比,轴长、轴径和子叶跨度的相关系数分别为0.935 1、0.899 9和0.903 4,相对误差分别小于7%、5%和7%,绝对误差分别小于4 mm、0.2 mm和6 mm。     

基于机器视觉的马铃薯质量和形状分选方法

马铃薯的质量和形状是机器视觉分级的2个重要特征和依据,为实现马铃薯质量与形状检测分级,该文提出了一种基于图像综合特征参数的分选方法。首先提取马铃薯俯视图的面积参数和侧视图的周长参数,通过回归分析建立马铃薯的质量检测模型,实现对马铃薯的质量分选;然后提取马铃薯俯视图像的6个不变矩参数,输入到已训练好的神经网络,完成对马铃薯形状分选。试验结果表明:该方法可以有效的检测马铃薯的质量并区分其形状,质量分选准确率为95.3%,薯形分选准确率为96%。可满足实际应用的要求。     

基于图像处理技术的5种红树林叶片形态特征及叶绿素相对含量的估测

为研究基于计算机视觉的图像处理技术获得的红树林叶片形态特征和叶绿素相对含量,以5种红树林为研究对象,分析其叶片形态特征及建立叶片颜色参数和叶绿素相对含量的回归模型,为苗木培育及营养诊断提供理论依据。结果表明：基于图像处理技术获得红树林叶片形态特征值是可信的,5种红树林叶片形态特征（叶面积、叶长、叶宽、叶周长、叶片形态因子）存在显著差异。红海榄和木榄单片叶片最大,其次是秋茄和桐花树,白骨壤叶片最小,白骨壤叶片形态接近椭圆形,红海榄和秋茄2种红树叶片属于长条型,木榄和桐花树叶片形态类似,红海榄叶长和叶宽相关性最强。5种不同种类红树林的SPAD值和Dualex值差异性显著。利用数码相机获取5种红树林叶片彩色图像,通过图像处理软件提取RGB以及通过差值、比值、标准化值、归一化值等运算组合的28种颜色特征值,与叶绿素相对含量（SPAD值、Dualex 值）进行回归分析,B值与SPAD值极显著相关,(R+B+G)/3、R/B、G/B与SPAD值显著相关;18种颜色特征参数与Dualex值显著相关,其中相关系数最大的为G-B和G值。因此,可依据颜色特征参数（R、G、B）建立相应的统计模型进行红树林叶片叶绿素含量的估测,进而为检测红树林生长、诊断营养状况以及进行水肥精确管理提供理论依据和技术支持。     

基于决策树支持向量机和模糊推理的生猪异常声音识别

育肥期是猪生长发育最快的阶段,此阶段生猪疾病防控工作是否到位直接关系着养殖效益高低。猪舍内声音种类繁多,借鉴前人研究成果和咨询相关养殖专家,本文选择打斗声、咳嗽声、喷嚏声、饥饿声和呛水声作为生猪异常声音研究对象。针对上述5种声音建立声音采集识别系统,对每种声音信号提取改进梅尔频率倒谱系数(MFCC_P)、短时能量(E)和短时过零率(ZCR)组成的复合特征参数,然后利用决策树支持向量机(DT-SVM)对每帧数据进行识别,最后结合模糊推理技术对时间窗口内结果进行推理识别。试验结果表明:复合特征参数识别结果优于传统MFCC,平均识别率可以达到94.4%,满足对生猪异常声音的识别要求。     

采动影响下逆断层特征参数对断层活化的作用规律

笔者分析了采动影响下断层滑移的主要影响因素,以数值模拟为研究手段,利用FLAC 3D建立了逆断层简化模型,分析了不同断层倾角、不同落差及采掘工作面与断层不同距离的断层带附近煤岩体弹性能、断层面正应力与剪应力、断层滑移量的变化规律,从而揭示了采动影响下逆断层特征参数对断层活化的基本作用规律。研究结果表明：上盘或下盘开采,断层带附近煤岩体弹性能集中程度随工作面与断层距离的增大而降低,随断层倾角及落差的增加而增大,但下盘开采对断层带的能量集中程度较上盘高。下盘开采时剪应力较上盘显著增加,但正应力变化较小,易于断层活化。上盘或下盘开采,随工作面与断层距离的增加,断层滑移量减小。上盘开采,随断层倾角增大,断层滑移量增加;随断层落差增大,断层滑移量减小。下盘开采,随断层倾角增大,断层滑移量减小;随断层落差的增大,断层滑移量增加。