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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.
5.
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
6.
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20m的红边波段(705、740、783nm),其空间分辨率与可见光和近红外波段10m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20m的6个波段重建为10m;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
7.
采用位于江西大岗山的杉木密度试验林中183株树干解析数据,以Kozak(2004)削度方程为原型,探讨了包含密度因子的杉木可变指数削度方程构建过程及效果.研究表明:1)b10/姨sd为最优的包含密度的指数表达形式;2)引入密度因子后,无论是非线性回归还是混合效应模型,削度方程的拟合精度均有所提高;3)应用混合效应模型对包含密度因子的削度方程进行预估时较非线性回归模型更优;4)构建的杉木可变密度可变指数削度方程在树干中部预估值的平均绝对偏差较低,而在树干基部和顶端的预测效果较差;5)树干削度随林分初植密度的增大而降低,降低的程度随着密度的增大而减少. 相似文献
8.
种植耐盐性强的桑树品种是土壤盐渍化地区生态修复的技术途径之一.选择桂桑优12、桂桑优62、抗青283×抗青10、桂桑5号、桂桑6号、桑特优2号共6个桑树品种的实生苗供试,将供试桑苗种植于质量浓度分别为0 g/L(CK)、2 g/L、4 g/L、6 g/L的NaCl溶液中,在历时28 d的盐胁迫试验期,每隔7d测定和统计各处理组桑苗的枝高、叶片数量、最大叶长、最大叶宽、受害叶片数量和枯死植株数量等,初步评价供试桑品种实生苗对盐胁迫的耐受能力.结果表明:在不同浓度盐胁迫处理组桑苗生长均较好的桑树品种是桂桑优12和桑特优2号;桑苗受盐害指数和死亡率最低的桑树品种均是桂桑优12.试验结果提示,6个供试桑树品种中桂桑优12是耐盐性最强的品种. 相似文献
9.
以郑州市沿黄河南岸6个区(县)1997、2009、2019年3期遥感影像为基础数据,借助ENVI、Frag-stats和ArcGIS软件,运用景观单一动态度、土地利用转移矩阵、景观格局指数等方法,对研究区景观格局变化特征及对生态空间的影响进行了分析,并进一步分析了黄河南岸郑州段景观格局演变特征,揭示了郑州市沿黄河6个区(县)景观格局变化对黄河生态空间的影响.结果表明:(1)1997~2019年郑州市的快速发展使沿黄河大面积区域从郊区变为城镇,耕地面积占比由49.2%下降至21.4%,建设用地占比由5.36%上升至28.52%,土地利用变化整体处于不平衡状态,相互之间转换频繁;(2)1997~2009年,研究区处于无序蔓延的城市扩张状态,2009~2019年研究区内城市快速扩张的同时,开始注重区域内生态环境的建设;(3)研究区总体上景观格局呈现破碎化趋势,斑块形状趋于规则,景观空间分布不集中,连通性较差;(4)黄河南岸大堤外5000 m范围内生态空间被不断侵占,生境质量和连通性差.受人类活动不断增强的影响,近22年黄河南岸郑州段景观格局变化显著,生态空间不断被城市发展用地挤占,必将削弱黄河生态屏障功能,威胁区域生态安全. 相似文献
10.
以某市公路两侧土壤垂直剖面处重金属Cu、Cr、Zn和Pb为研究对象,探讨其垂直分布特征;运用内梅罗指数评价重金属的污染指数;并根据重金属的形态含量结果分析其对土壤的污染程度;利用SPSS对重金属形态和理化性质进行Pearson相关分析,研究理化性质对重金属形态含量变化的影响.结果表明,剖面重金属含量主要累积在土壤表层,重金属含量随土壤深度的增加呈减少趋势;对剖面土壤产生影响的Zn来自机动车轮胎磨损;Zn以残渣态为主,含量占总量的98.60%,活性态含量较低,占总量的1.40%,对生物有效性和潜在危害性较小;可交换态随土壤pH、阳离子交换量和有机质含量的增加而降低,铁-锰氧化物结合态随土壤pH和阳离子交换量升高而增加,有机物结合态随土壤pH和有机质含量上升而递增,碳酸盐结合态仅随土壤pH增加而增大. 相似文献