面向立木识别的有效K 均值聚类算法研究

针对林区自动对靶施药过程中,当立木生长密集时,获取的点云数据聚类准确率低、效率低的问题,提出优化后的K-均值聚类算法,数据获取方式基于2D激光扫描。针对立木点云信息聚类前需对相关数据进行滤波,提出窗口滤波算法,选取产生混合像素点的树干边缘,提取3次连续扫描的混合像素及其近邻点组成滤波窗口,进行最大阈值滤波,结果显示50次试验中仅有2个混合像素点未被滤除,混合噪声的滤除率高。在K-均值算法优化方面,针对算法需预先确定聚类数和初始聚类中心的不足,提出利用斜率变化确定聚类数的方法,试验对5个不同距离下5组立木分别进行100次测量,结果显示错误测量次数仅为3次,并可在试验前期通过人工方式去除,算法合理有效;对哈夫曼树法确定立木扫描点聚类中心的性能进行了试验分析,3种不同树干分布类型下分别运用随机抽样法和哈夫曼树法进行K-均值聚类,前者平均正确率仅为76.4%,后者则为95.5%;同时分析了Ⅰ型分布下2种算法聚类的迭代次数和耗时,5个不同距离下,随机抽样法的平均迭代次数明显高于哈夫曼树法,平均运行耗时上,哈夫曼树法则高于随机抽样法,前者变化范围为120~220 ms,后者为50~85 ms,该范围为林区测绘的可接受范围。试验证明,基于斜率变化确定聚类数和基于哈夫曼树法确定聚类中心的K-均值算法是林区立木点云聚类的有效算法,可应用于林区的立木检测。     

基于数据包络分析的灌区农业生产综合效率评价与分析

为评价中国灌区农业生产综合效率的空间差异性,采用数据包络分析(Data envelopment analysis,DEA)方法对全国440个灌区2010年的农业生产综合相对效率进行评估,并基于不同区域灌区农业生产投入及其冗余状况对生产效率提升途径进行探索。结果表明,8个灌区的相对效率为1.000,达到DEA有效;灌区间农业生产效率差异显著,绝大部分(327个)不足0.300,省区尺度生产效率无明显空间分布规律;各投入指标对应存在冗余灌区个数分别为319(有效灌溉面积)、369(绿水)、155(蓝水)、298(化肥)及207(农业机械);非DEA有效灌区5个投入指标的可减少量占所有评价单元投入总量的比例分别为23.8%、39.2%、18.1%、29.0%以及19.9%。综上可知,各非DEA有效灌区应根据自身投入指标冗余状况优化配置和管理资源以提高区域综合农业生产效率,其中绿水资源高效利用是全国范围内广泛面临的问题;东北和西北地区需注重水土资源配置效率提升,而南方粮食主产区应注重水肥高效利用机制的研究与实践。     

基于三维激光点云的树木胸径自动提取方法

胸径是评价林木生长状况的重要参数之一。针对接触式人工测量自动化程度低和基于点云的现有算法提取树木胸径精度不高的问题,提出一种基于点云数据的自动准确获取树木胸径的新方法。该方法以树木点云数据为基础,运用蚁群算法和B样条曲线拟合技术,实现树木胸径的自动准确提取。对实验区树木测量计算,结果表明,利用该方法提取树木胸径的均方根误差为±0.19 cm,平均绝对误差为0.15 cm,相对于基于点云的传统算法提取精度分别提高了50%和60.7%。该方法基于高精度点云数据,实现了树木胸径的无损自动提取,在精准林业领域具有推广价值。     

农业“四项补贴”对粮食产量的总体及结构效应——基于重庆市的经验实证

基于重庆市农业"四项补贴"的经验数据,构建panel data模型分析农业"四项补贴"对粮食产量的总体效应及"四项补贴"各分项对粮食产量的结构效应,基于F检验和Hausman检验识别模型具体形式,运用GLS或FGLS方法对模型进行估计。结果表明:农业"四项补贴"对粮食产量具有显著正向效应;农业"四项补贴"对粮食产量的结构效应存在差异,农资综合补贴对粮食产量的效应最强,良种推广补贴次之,农机购置补贴对粮食产量的影响不显著。因此,各级政府应继续强化农业"四项补贴"支持力度,并不断优化其结构,促进粮食增产。     

初生仔猪肠管数据的相关回归分析

取32例初生仔猪,分离其小肠、大肠,并将血管用乳胶灌注,然后测量其体长、小肠、大肠长度及口径以及分布到小肠、大肠上的动脉分枝数目。利用计算机处理得出:小肠长度与直径之间,体长与小肠长度之间,体长与小肠直径之间,小肠的1级分枝与终末枝之间,小肠长度与1级分枝之间,小肠长度与终末分枝之间有相关性;但是小肠直径与动脉分枝间无相关性。大肠长度与直径之间,体长与大肠长度之间,体长与大肠直径之间、大肠的长度与终末枝之间、大肠的直径与终末枝之间有相关性。     

应用多性状动物模型评估蛋鸡蛋形指数遗传参数

以动物模型结合平均信息约束最大似然算法(AIREML)分析蛋鸡蛋形指数遗传力、重复力和遗传相关系数,剖析蛋形指数遗传参数动态变化规律。试验素材来自白莱航鸡与绿壳蛋鸡分离群体,包括亲代、F_1代和F_2代,总计2 326只母鸡。每一世代32~60周龄,期间每4周测量1次蛋品质,共采集蛋形指数数据19825条。以WOMBAT软件估计遗传方差、永久环境方差和残差。结果表明:品种、世代和周龄,对蛋形指数有重要影响,将其列入固定效应;蛋形指数性状并非正态分布,应用平方根反正弦进行数据转换,但转换前后遗传参数估计值差异不显著(P0.05);蛋形指数遗传力为0.31~0.47,遗传方差随周龄增加而增加,至48周龄达到极大值,之后小幅回落;重复力为0.47~0.61,永久环境方差基本稳定在同一水平;不同周龄蛋形指数遗传相关系数为0.91~0.99,永久环境相关系数为0.61~0.92,相邻周龄遗传相关系数较高。蛋形指数重复力较高、周龄之间遗传相关系数接近于1,以个体选择可以有效获取遗传参数。     

基于3S集成平台的南海渔业信息动态采集与实时自动分析系统研发

以全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)等3S技术集成平台,并结合船舶监控系统(VMS)、北斗卫星短报文信道、ARM高性能处理器、NR嵌入式操作系统等前沿技术,建立"南海渔业信息动态采集与实时自动分析系统"。该系统是一个分布式系统,包括船载捕捞信息实时采集装备、南海渔业数据集成中心、南海渔业捕捞地理信息系统及外海渔场预报系统等4个完全独立分布的子系统。本系统自主研发了具备北斗通信功能的船载捕捞实时采集装备,并创新性地利用北斗卫星短报文信道实现了海上渔船与地面数据中心的实时信息交互,此外利用VPN信道实现了数据中心与数据处理分析应用系统之间安全可靠的数据共享,从而最终建立了海上渔船与岸上数据分析系统之间的无缝连接虚拟网络。基于这一网络,海上渔船将渔业捕捞数据实时发送至南海渔业捕捞GIS系统,进行实时分析与显示海洋捕捞(分)渔区/渔船/鱼类产量的数据分析专题图;外海渔场预报系统依据多年的捕捞、渔业生物学及渔场环境数据收集与分析将南海外海鸢乌贼渔场信息发送给海上渔船,推进海上渔业捕捞的高效生产。     

开放政府数据管理政策研究

在政府数据管理活动中,各机构对于相关概念界定受技术水平、公民意识和社会发展程度等因素的限制并不总是特别清晰,标准的政策体系的欠缺使得政策与现实需求的距离进一步拉大。文章从不同国家政府的开放政府数据政策法规文本之中析出数据管理政策的内容要素,以两项主要的政策制定原则为指引,构建开放政府数据管理政策的框架。     

沈阳“8·21”罕见冰雹防雹天气预警再分析

[目的]分析2011年8月21日18:30～19:30期间发生的冰雹天气。[方法]利用NCEP 6 h再分析资料、Micaps资料、FY-2卫星云图资料,对2011年8月21日18:30～19:30期间发生的冰雹天气的天气形势场、冰雹特征气象要素场和卫星云图进行再分析,探讨此次冰雹的天气成因及冰雹云的云图特征,总结如何从实况天气资料及数值预报产品进行防雹天气预警分析。[结果]此次冰雹天气的发生发展过程,高空500 hPa冷涡是背景天气系统,低空850 hPa暖舌和地面风切变是形成强对流冰雹云的必要条件;分析尽早时次的天气图,可以从天气系统的机理方面分析天气的发生原因,并能尽早地发出天气预警;利用数值预报产品分析冰雹特征气象要素场,可以更进一步地分析并精确地预测冰雹发生的概率、时间以及范围;而红外卫星云图对于对流旺盛的冰雹云的监测更准确,特征更明显,可以更直观地预测冰雹天气的发生。[结论]该研究为今后类似的冰雹天气提供防雹预警经验。     

Comparative study on the identification of structural modal parameter using different methods

Chongqing Chaotianmen Yangtze River Bridge is the world's longest-span arch bridge. The node connections on its main truss’s lower chords are to bear millions of large-amplitude stress cycles caused by automobile and light-rail train loads. However, there exists no referential designing and testing experience in such detailing on long-span steel bridges at home and abroad as yet. High-cycle fatigue behavior testing on a detailing model has been conducted to study the fatigue reliability of the bridge’s critical node connections. The testing cycling load on the model is determined according to conventional specifications and the expected traffic flow on the Bridge. The 1/2-scale detailing model is carefully fabricated to simulate the node prototype and undergo the 2 million-cycle testing with the design load. Through testing, fatigue reliability of Chaotianmen Yangtze River Bridge’s main-truss lower-chord node connections during the design service life is verified. In addition, static test data are compared with those calculated by finite element analysis to prove the validity of the node model. In the end, fatigue destruction test of the model was carried out to get the fatigue failure law of the node connection and provide necessary parameters and reference for designing and monitoring of this bridge in the future.