基于主被动遥感技术的地表覆被类型变化检测方法——以新疆西天山国家级自然保护区为例

旨在研究主被动遥感结合的地表覆被变化监测方法,使用高分数据和哨兵1号数据分别代表被动和主动遥感,对新疆西天山国家级自然保护区地表覆被变化情况进行检测,进而对得出的林地、草地、建筑物检测结果进行联合分析,最终得到主被动遥感联合变化检测结果。通过实地精度检验对主被动遥感联合变化检测结果进行验证。结果表明,该方法的变化检测结果精度达到90%以上。说明结合主动遥感和被动遥感既能克服天气的影响,又能在检测中保留光谱和纹理等丰富的信息,变化检测的精度较高;主被动遥感联合变化检测可以较为快速、准确地掌握地表覆被类型的变化,能够在一定程度上减少被动遥感数据的云量困扰。并且该方法在林地和建筑物上有较高的敏感性,适合森林自然保护区的森林变化和建筑监测。     

基于卷积神经网络的小麦产量预估方法

小麦产量是评估农业生产力的重要指标之一,针对小麦产量人工预估困难,提出将卷积神经网络运用于小麦产量预估,为农业生产力的预估提供参考,指导农业生产管理决策。利用无人机分别在河南省新乡、漯河两地进行图片采集,并以之构建麦穗数据集,分为正样本(麦穗)和负样本(叶子和背景)。针对小麦常规的生理形态和生长环境,设计卷积神经网络识别模型,以图像金字塔构建多尺度滑动窗口,以非极大值抑制(NMS)去除重叠率较高的目标框,实现对单位面积内麦穗的计数,并利用随机采样的方式对大田麦穗进行单位面积图像采样,以采样图像中麦穗数量的平均值作为产量预估基准,进一步实现麦穗产量预估。随机抽取100幅不同小麦图片进行测试,与人工计数结果进行对比,准确率达到97.30%,漏检率为0.34%,误检率为2.36%,误差率为2.70%。试验结果表明,此方法能够克服环境中的多种噪声干扰,能够在不同光照条件下对麦穗进行计数和产量预估。     

农地确权对小农户信贷可得性的影响——基于双稳健估计方法的平均处理效应分析

基于我国9省小农户调查数据,运用双稳健的平均处理效应模型,研究了农地确权对小农户信贷可得性的影响及其作用机理。结果表明:农地确权可以提升小农户信贷可得性。进一步研究发现,需求方面的影响路径是:确权提高了小农户的土地安全性,增加了农业长期投资,并提高了信贷意愿。供给方面的影响路径是:确权增加了小农户的财产权并使其拥有了可流转大额财产,传递了还款可能性增加的信号;而且可将农地作为抵押品获得农地抵押贷款,增加了金融机构的贷款供给。不过,农地的信号传递作用大于抵押作用,农地抵押作用的发挥需要进行进一步的制度和组织创新。     

施氮对关中地区冬小麦农田土壤呼吸的影响及基于植被指数的估算模型

为探寻不同施氮量对农田土壤呼吸（R_S）的影响并快速准确估算R_S,以关中地区冬小麦为研究对象,观测了5种施氮量下冬小麦农田R_S的变化,研究了环境因子（土壤温度、土壤湿度）及作物因素（叶面积指数、地上部生物量、SPAD值）对于R_S的影响,建立了适用于关中地区土壤温度与植被指数下的农田土壤呼吸估算模型。设置秸秆还田下的5种施氮量处理,分别为传统施氮量SN200（200 kg·hm^-2）、优化施氮量SN150（150 kg·hm^-2）、60%优化施氮量SN120（120 kg·hm^-2）、50%优化施氮量SN100（100 kg·hm^-2）以及不施氮肥SN0（0 kg·hm^-2）。结果表明：不同施氮量下R_S随生育期推进均表现为先升高再降低的趋势,同时添加氮肥促进了R_S排放。各处理观测期内R_S的均值为：SN200（3.68 μmol·m^-2·s^-1）>SN150（3.40 μmol·m^-2·s^-1）>SN120（3.06 μmol·m^-2·s^-1）>SN100（2.70 μmol·m^-2·s^-1）>SN0（2.21 μmol·m^-2·s^-1）。不同施氮量下冬小麦冠层近红外波段反射率在拔节期和抽穗期差异明显,反射率从高到低依次为SN200>SN150>SN120>SN100>SN0,而在灌浆期和成熟期差异不大。土壤温度显著影响了R_S（P<0.01）,土壤湿度与R_S没有显著相关关系（P0.05）。叶面积指数、地上部生物量、SPAD值和植被指数均与R_S呈显著相关关系（P<0.05）。通过多种模型评估,建立基于植被指数和土壤温度的最佳农田土壤呼吸估算模型,显著高于基于土壤温度的单因子模型,模型精度可达到0.6以上（n=120）。     

甘肃陇东南紫花苜蓿土壤水分利用程度的评估研究

通过种植试验分析,用数理统计方法模拟了紫花苜蓿生物量累积过程及土壤水分消耗过程,揭示了紫花苜蓿的生物量累积特点及其土壤水分利用规律。发现1年生紫花苜蓿在开花期物质累积以地上为主,干物质上/下比可达2.92;开花以后逐渐以地下部分为主,到收刈期干物质上/下比为0.57。紫花苜蓿的田间贮水量小于粮食作物,耗水量大于粮食作物。紫花苜蓿的土壤利用率大于粮食作物,是小麦的2.1~2.8倍,玉米的2.0~2.5倍。     

胶东果园土壤电导率的时空分布特征及Kriging估值

应用传统统计学和地统计学方法,分析了2005年4~11月期间烟台农科院苹果园土壤电导率的空间变异性,并进行了Moran’s I系数分析和Kriging估值。结果表明:土壤电导率具有明显的空间变异性,半方差函数和Moran’s I系数分析说明了4月30日、6月29日和11月16日的空间自相关范围较大,相关性较强;4月20日、7月14日和8月16日的变程偏小,空间相关性较弱。土壤电导率的均值和变异系数随时间变化总体上近似呈现出先增加后减小的趋势,在空间分布上不同时期果园表层土壤电导率分布格局差异较大,土壤电导率的破碎化比较严重。     

景谷县森林蓄积量遥感估测及其动态变化分析

以云南省景谷县为研究区,基于Landsat5和Landsat8遥感数据,利用2012年和2017年两期全国森林资源连续清查实地调查数据,建立多元逐步回归和随机森林模型对景谷县森林蓄积量进行遥感估测对比研究.结果显示:综合建模精度来看,随机森林法在相同样地数量条件下具有更好的估测效果;从估测结果与林地保护利用规划和林地变...     

固定样地用于中分辨率遥感影像解译精度的研究

在总结了中国森林资源连续清查体系现状的基础上,以吉林省第7次森林资源连续清查固定样地资料和吉林省TM遥感影像为基础,对固定样地调查结果与遥感影像分类结果进行了对比,并采用点对点匹配法,分析了固定样地作为遥感影像解译标志时的精度.结果表明,采用固定样地调查与遥感影像分类调查森林资源总体精度较高,森林覆盖率误差仅为-1.04%,而点对点匹配检验时森林类型误差达到52.99%.     

基于群体图像识别的生菜鲜重估算方法研究

为提高温室环境最优控制中生菜信息在线反馈精度,通过群体图像识别研究生菜鲜重估算方法;通过生菜群体图像和单株图像,研究群体估算时误差正负相消对整体误差的改善作用,评估生菜遮挡问题对估算精度的影响,并研究能否通过改进深度学习的损失函数以实现对估算精度的进一步提高。结果表明：1)与不存在遮挡问题的单株图像生菜鲜重估算结果相比,基于群体图像裁剪的生菜鲜重估算决定系数(R²)低0.010 8,归一化均方根误差(NRMSE)高2.69%,平均绝对百分误差(MAPE)低2.36%,虽然估算精度略低,但是生菜群体的遮挡问题更能反映生产实际。2)群体估算虽然存在遮挡问题导致裁剪不完整,但根据误差正负相消原理,相比没有遮挡的单株估算结果MAPE仍然低3.49%,因此更适用于生菜产量信息反馈。3)基于更优化MAPE的损失函数平均平方百分误差(MSPE),可以进一步降低群体估算的MAPE至8.46%,满足“软测量”对估算精度的需求。考虑到温室生菜的实际生产情况,群体估算更适合用于温室环境最优控制中生菜产量信息的在线反馈,通过深度学习等方法的优化,可以将生菜产量的估算误差降低至10%以内。     

Age estimation of the wild population of Japanese mantis shrimp <Emphasis Type="Italic">Oratosquilla oratoria</Emphasis> (Crustacea: Stomatopoda) in Tokyo Bay,Japan, using lipofuscin as an age marker

ABSTRACT:   In this study, the age composition of the Japanese mantis shrimp, Oratosquilla oratoria , in Tokyo Bay, central Japan, was investigated using lipofuscin, an autofluorescent pigment, as an age marker. Lipofuscin in a histological section of protocerebral bridge cell mass (PBCM) in the brain was identified by confocal microscopy, and its concentration was quantified by image analysis. Modal analysis of the lipofuscin concentration showed four regularly-spaced modes that could each be regarded as a distinct age group. This implied a constant lipofuscin accumulation in PBCM at a 6.5 × 10⁻²% volume fraction per year; it also implied the existence of individuals that are at least 4 years old. The lipofuscin concentration was found to be a more appropriate index than body length for estimating the age of O. oratoria , because the modal analysis on the body–length histogram failed to detect apparent age groups. This was probably a result of the declining growth rate with age and the individual variations in growth through molting leading to considerable overlap in the size between different age groups. The lipofuscin analysis suggested that fast-growing individuals in each cohort are recruited to the fishery, and most individuals attain the exploitable size between 2 and 3 years of age.