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1.
基于机器学习的棉花叶面积指数监测   总被引:2,自引:1,他引:1  
为实现基于机器学习和无人机高光谱影像进行棉花全生育期叶面积指数(Leaf Area Index, LAI)监测,该研究基于大田种植滴灌棉花,在不同品种及不同施氮处理的小区试验基础上,对无人机获取的高光谱数据分别采用一阶导(First Derivative, FDR)、二阶导(Second Derivative, SDR)、SG(Savitzky-Golay)平滑和多元散射校正(Multiplicative Scatter Correction, MSC)进行预处理,并结合Pearson相关系数法、连续投影(Successive Projections Algorithm, SPA)、随机蛙跳(Shuffled Frog Leaping Algorithm, SFLA)和竞争性自适应重加权(Competitive Adaptive Reweighting, CARS)筛选敏感波段,将筛选出的波段,使用偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression, PLSR)、支持向量回归(Support Vector Regression, SVR)和随机森林回归(Random Forest Regression, RFR)3种机器学习算法构建棉花LAI监测模型。结果表明:棉花冠层LAI敏感响应波段集中在可见光(400~780 nm)和近红外(900 nm之后)波段;对比3种机器学习算法,各预处理下RFR建立的LAI监测模型精度最高,稳定性最好,其中以FDR-SFLA-RFR模型最佳,在建模集的决定系数为0.74,均方根误差为1.648 3,相对均方根误差为26.39%;验证集的决定系数、均方根误差分别为0.67和1.622 0,相对均方根误差为25.97%。该研究基于无人机获取的棉花冠层光谱反射率,从不同光谱预处理、波段筛选及建模方法建立的模型中筛选出最佳估算模型用于棉花全生育期LAI监测,研究结果可为棉花大田精准管理及变量施肥提供依据。  相似文献   
2.
为了研究新疆机采棉加工工艺在清理杂质的同时对棉花品质的影响,围绕典型的新疆机采棉加工工艺,从4道籽棉清理前后、轧花前后、3道皮棉清理前后等环节取样、测试,探讨棉花品质指标(含杂率、上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度)在新疆机采棉加工过程中的变化规律,分析含杂率与棉纤维上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度之间变化的相关性。结果表明:新疆机采棉加工工艺在清理杂质的同时,降低了棉纤维的上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度,其中含杂率与棉纤维上半部平均长度、长度整齐度指数相关极显著。认为:以此定量分析为参考依据,结合各地机采棉品质特征调整新疆机采棉加工工艺,增加籽棉清理道次,适当减少皮棉清理道次,可在保证杂质清理效果的同时,提高棉花品质。  相似文献   
3.
生物可降解地膜对棉花产量及水分利用效率的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
为了探求华北平原棉花可降解地膜覆盖替代普通膜覆盖的可行性,解决白色污染问题,试验设置4种处理:6 μm PE普通地膜(PE)、8 μm生物可降解地膜(M1)、6 μm生物可降解地膜(M2)及不覆盖地膜(CK),分析比较各处理对棉花出苗率、叶面积指数(LAI)、农田耗水速率、产量及水分利用效率(WUE)的影响.结果表明,与处理CK相比,覆盖地膜显著提高了棉花出苗率,但3种覆膜处理间差异不具有统计学意义;在棉花生育前期,2种生物可降解地膜处理的LAI显著低于PE处理的.3种覆膜处理之间的籽棉产量和霜前花率的差异均不具有统计学意义.3种覆膜处理间WUE的差异不具有统计学意义,但均显著高于CK的.2种生物可降解地膜处理相较于PE,对棉花的出苗率、霜前花率、籽棉产量及WUE的差异均不具有统计学意义.相较于PE,使用6 μm生物可降解膜不会造成棉花耗水量升高,而8 μm可降解膜则显著增加了棉花的耗水量.因此6 μm生物降解膜取代PE膜较好.  相似文献   
4.
基于改进S-W与结构方程模型的干旱区枣园蒸散特征分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
为准确量化蒸散及其组分、分析蒸散的控制机制,利用改进的Shuttleworth-Wallace模型(S-W)对干旱区滴灌枣园的蒸散量、植株蒸腾量进行模拟,使用两年的涡度相关系统、针式茎流计数据对模型进行参数率定及验证,并利用结构方程模型(Structural equation model,SEM)分析枣园蒸散与其影响因子之间的关系。结果表明:S-W模型在干旱区枣园有较好的适用性,适宜的模型参数a1为6.9445、g0为0.0439、b2为4.6041、b3为957.1106;蒸散量模拟精度为:均方根误差(RMSE)为0.62~0.76 mm/d,回归系数b为0.77~0.88,决定系数R2为0.95~0.97,一致性指数d为0.92~0.94,模型效率纳什系数(EF)为0.70~0.81,均方根误差与观测值标准差比率(RSR)为0.44~0.55。SEM模型显示,6个测量因子能够解释89%的植株蒸腾量、84%的土壤蒸发量,植株蒸腾量对土壤蒸发量的标准化总影响系数为-0.70。对植株蒸腾量影响最大的因子是叶面积指数,标准化总影响系数为0.52;其次是气温,标准化总影响系数为0.44。对土壤蒸发量影响最大的因子是净辐射,标准化总影响系数为0.50,标准化直接影响系数为0.66;其次是土壤表层含水率,标准化总影响系数为0.49,标准化直接影响系数为0.69。S-W模型是估算干旱区枣园蒸散量的有效工具,基于SEM模型的蒸散特征分析可为干旱区农业节水提供新的思路。  相似文献   
5.
为了解城市工业发展对土壤的影响,以中原铝厂为中心,采集了郑州市西部工业走廊地区的土壤样品.采取单因子指数法和内梅罗指数法,对土壤样品进行调查分析.结果显示,Zn、Pb、Ni、Cd、Hg、Mn、Cr、Cu、Co、V元素对土壤都产生了一定程度的污染,其中污染较为严重的是Zn、Pb、Cd、Cr、Hg.  相似文献   
6.
基于重庆市江津区2010年、2015年、2018年3期土地利用景观变化数据,结合聚类热点分析、景观指数分析、缓冲区分析3种方法,探讨2010年、2015年、2018年重庆市江津区土地利用在河岸带的分布特征和变化规律.结果表明,土地利用景观多样性热点主要位于长江各支流沿岸,且在农村居民点附近分布较多,干流热点分布较少;2010—2018年热点数量逐渐减少,冷点数量逐渐增加,河岸带景观总体格局趋于简单.随着距河道距离的增加,耕地、林地和草地面积所占比例呈增加趋势,建设用地表现为距河道越远,面积所占比重越小,河流影响了河岸带土地利用方式.2010—2018年间沿河道800 m缓冲带内,耕地、林地、建设用地的最大斑块指数、景观形状指数和景观聚集程度持续增加,草地的最大斑块指数、景观形状指数和聚集程度则略有减小,人类活动对河岸带的影响日益增大.  相似文献   
7.
进入21世纪以来,黑龙江省充分利用省内现代化的大农业资源,积极推进农业与旅游业的多维度融合,形成了初具规模的农旅产业。该论文以目前黑龙江省农旅产业发展中的“非标准化”和“同质化”问题为着眼点,在分析农旅产业的消费者特征及其需求偏好的基础上,借鉴张家界自然风景区和重渡沟自然风景区发展农旅产业的先进经验,结合黑龙江省农旅产业发展的特殊规律,提出了黑龙江省农旅产业标准化管理与个性化发展的具体操作路径,为推进黑龙江省农旅产业的提质扩容与创新转型提供了新思路。  相似文献   
8.
利用fnl再分析资料、卫星资料、多普勒雷达资料及地面观测资料,对1509号台风"灿鸿"路径突变及影响南通稳定性降水进行了综合分析.结果表明:"灿鸿"移动路径与副高强度、形态、台风内力的关系密切,副高与高压脊合并后转为南北向分布是"灿鸿"路径突变的主要原因;同时,"灿鸿"有追随200hPa高空辐散区移动的倾向."灿鸿"影响期间降水以稳定性降水为主;其北部的鞍型场形势及日本海高压坝的阻挡均为南通长时间降水提供了有利的条件.南到西南风的水汽输送带稳定维持,产生深厚湿层和明显的水汽辐合;垂直于32°N纬圈的次级环流,均为降水强度的维持提供了有利条件.  相似文献   
9.
苏伟  姚婵  李颖  张明政  赵国强  刘峻明 《农业机械学报》2021,52(4):190-196;256
针对Sentinel-2卫星影像拥有3个对植被生长状况非常敏感、空间分辨率为20m的红边波段(705、740、783nm),其空间分辨率与可见光和近红外波段10m的空间分辨率不一致,使Sentinel-2影像应用受到限制的问题,基于多光谱多分辨率估计的超分辨率(Super-resolution for multispectral multiresoltion estimation, SupReMe)算法将空间分辨率20m的6个波段重建为10m;以重建后的影像为数据源,耦合PROSAIL辐射传输模型和随机森林模型反演玉米冠层叶面积指数(LAI),并以野外实测LAI验证其反演精度。结果表明,采用SupReMe算法对Sentinel-2影像进行重建后,在保持光谱特性不变的同时提高了影像的空间细节;基于重建影像和原始影像的LAI反演决定系数R2分别为0.70、0.68,均方根误差RSME分别为0.240、0.262。研究表明,利用SupReMe算法重建后的Sentinel-2卫星影像,能够在提高玉米冠层LAI反演空间分辨率的同时提高反演精度,在挖掘高分辨率农作物生长信息方面具有很大潜力。  相似文献   
10.
为研究标准化生产牦牛不同肌肉组织中矿物质元素含量差异,选取年龄和体重相近的麦洼牦牛和金川牦牛各15头,标准化饲养100 d后进行屠宰,采集背最长肌和股二头肌样品测定Ca、P、Mg、K、Na、Fe、Zn、Cu、Mn、Cr等矿物质元素的含量,测定总Hg、总As、Pb、Cd等重金属的含量.结果表明:除个别元素外,标准化生产出栏的牦牛股二头肌中矿物元素含量普遍高于背最长肌;在2种牦牛肌肉中仅检测到Pb,且其含量远低于限定值.这说明经标准化生产出栏的牦牛肉富含各种矿物质元素且无重金属污染,是一种值得推广的优质肉类.  相似文献   
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