科研产出
基于主成分分析及LVQ神经网络的番茄种子品种识别
《浙江农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：提出了一种基于主成分分析优化(PCA)及竞争性神经网络(LVQ)的番茄种子品种识别方法,对番茄品种识别技术与算法进行了研究,提取了番茄种子的几何特征、纹理特征和7个不变矩特征,通过主成分分析选取了4个主成分作为人工神经网络的输入,对黑迪、红迪、佳粉十八、金迪、丘比特5个品种进行了LVQ神经网络品种识别试验。试验结果表明,竞争层节点数目为20,训练次数为96时每粒种子识别的平均耗时最短,识别准确率最高,分别为0.2 s、90.5%,基于机器视觉的番茄种子品种识别与检测方法是可行的。
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基于多时相遥感影像的北京平原人工林树种分类
《北京工业大学学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为解决传统遥感分类方法区分平原人工造林地树种难度较大的问题,利用4个不同时相的高空间分辨率卫星影像,基于ESP计算方差变化率并结合目视解译获取影像的最佳分割尺度;通过相关系数法筛选构建的特征,进行面向对象的多时相影像和单时相影像分类,并与基于像元分类方法进行对比分析.结果表明:基于多时相影像各类别分类精度为64%,高于单时相分类精度(51%);面向对象KNN方法的分类精度优于SVM和MLC分类方法,两者精度分别为49%和43%.在树种丰富且分布复杂的平原造林林地景观中,利用多时相遥感数据,采用面向对象分类方法用于树种精细分类更具优势.
关键词： 多时相影像 面向对象 最优分割尺度 特征筛选 平原林地树种分类
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12种林下地被植物水土保持功能研究
《水土保持研究 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为了研究林下地被植物的水土保持功能,分别运用室内茎叶浸泡法、静水崩析法、双环刀法对12种地被植物的茎叶截留雨水能力、土壤抗蚀性和渗透性进行了测定。结果表明:茎叶截留雨水最强的为拂子茅(Calamagrostis brachytricha)和玉带草(Phalaris arundinacea var. picta),超过自身质量的40%;玉带草、披针叶苔草(Carex lanceolata)和青绿苔草(Carex leucochlora)最大地提高了土壤抗蚀性;种植地被植物普遍地降低了土壤容重,提高了土壤的渗透系数,其中玉带草、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)、拂子茅、青绿苔草、披针叶苔草、硫华菊效果极显著。青绿苔草、披针叶苔草、玉带草、拂子茅的综合水土保持功能较强,适合林下栽植。
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分布式空间数据服务两级检索方法研究
《地理与地理信息科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：针对当前分布式多尺度空间数据服务检索效率较低,无法满足集成应用需求的问题,该文提出一种基于两级空间索引结构的分布式多尺度空间数据索引方法,即以空间网格索引为基础,结合空间数据服务元数据管理,实现了空间数据服务及其空间对象的索引。在检索过程中,先通过一级索引检索出目标空间数据服务,再使用二级索引在目标服务内检索出目标数据对象。对二级索引结构和基于服务注册的检索效率的对比测试表明,该方法的效率优于服务注册方法,且随服务数量的增加,效率优势更显著;对单个服务的数据量对二级索引性能的影响进行测试,发现单个数据服务随着数据对象的增加,二级索引的检索时间逐渐增加,但总体检索时间基本可以满足多数应用需求。
关键词： 分布式空间数据服务 空间索引 多尺度空间数据 网格索引
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基于太赫兹时域光谱的转基因与非转基因棉花种子鉴别
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：太赫兹光谱是介于红外与微波间的电磁波谱,很多生物大分子在该波段具有指纹特性。为探索棉花种子的转基因机理和性状表达的太赫兹光谱特性,该文利用太赫兹时域光谱技术对3种转基因棉花种子和1种常规育种棉花种子进行了鉴别试验探索研究。试验首先研究了棉花种子压片制备方法,然后借助太赫兹时域光谱设备,采集了4种棉花种子在有效频率范围内的太赫兹光谱信息,进而对太赫兹光谱包含的特征信息进行了定性分析,并初步探讨了4种样品的太赫兹吸收特性。试验结果表明:4种棉花种子在太赫兹波段呈现不同的光谱响应特性,尤其是在其吸光系数光谱图中,3种转基因棉种在1.21、1.23和1.41 THz处,对太赫兹呈现明显的吸收,而非转基因棉种却呈现微弱的吸收或不吸收;这些明显的差异表明太赫兹光谱可以作为鉴别转基因/非转基因棉花种子有效工具,该研究可为进一步揭示太赫兹光谱检测机理,发展转/非转基因物质快速检测方法提供参考。
关键词： 光谱学 棉花 种子 太赫兹 鉴别 转基因 吸收系数
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基于图像纹理特征的养殖鱼群摄食活动强度评估
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了解决循环水养殖中的投喂难题,该文以镜鲤为试验对象,基于计算机视觉技术,提出了一种通过分析鱼群的纹理来评估鱼群摄食活动强度的方法。首先利用均值背景建模重建出没有鱼群的背景图片,提取出目标鱼群,使用灰度共生矩阵对逆差矩、相关性、能量和对比度这4个纹理特征进行分析,得到鱼群的摄食活动强度。试验结果表明通过鱼群纹理的对比度与传统方法面积法得到的鱼群摄食活动强度,其线性决定系数可达0.894 2,说明该方法可以用来表征鱼群的摄食活动强度,研究结果为鱼群的摄食活性强度测量提供了一种参考方法。
关键词： 计算机视觉 图像识别 纹理 灰度共生矩阵 鱼群面积 鱼群摄食活动强度
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华东地区夏季极端高温特征及其对植被的影响
《中国农业气象 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：基于中国华东地区79个气象站1971-2006年夏季逐日地面最高气温和1981-2006年先进超高分辨率辐射计(AVHRR)的归一化植被指数(NDVI)资料,分析华东地区夏季极端高温热浪频次和平均持续时间的空间分布特征,并利用Morlet小波变换分析极端高温次数的周期性变化规律,同时采用奇异值分解(SVD)研究华东地区极端高温次数与植被指数之间的联系。结果表明:(1)华东地区夏季极端高温热浪频次的空间分布主要以北低南高,东低西高,平原高山区低为主。平均持续时间相对于频次,其高值区更靠近沿海。(2)华东地区夏季极端高温次数主要受22a、9a、4a左右的尺度波动影响。其中22a左右的时间尺度为第一主周期,周期振荡在整个时域中表现较稳定。第二主周期为9a左右,周期振荡的振幅从1994年开始逐渐由小增大,将对未来产生重要影响。(3)华东地区夏季极端高温次数与NDVI存在显著相关。当华东中南部地区夏季极端高温次数偏高时,江苏东部地区的夏季植被覆盖度偏低,而山东北部地区和江西西南及西北地区的夏季植被覆盖度偏高;当山东中部地区夏季极端高温次数偏低时,山东东北地区的夏季植被覆盖度偏高,而江苏东部、福建南部和江西北部的夏季植被覆盖度偏低。
水稻穗部籽粒参数快速无损获取方法研究
《计算机工程与应用 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为满足现代育种技术在短时间内对大量的水稻穗部性状进行测量的需求,提出一种基于X射线的水稻穗部籽粒参数的快速无损获取方法,方法分析了射线管电压和电流对穗部成像质量的影响,通过高斯平滑和多阈值分割计算实粒个数,通过形态学处理和图像比对计算水稻空秕粒个数,通过水稻外接圆的直径长度计算稻壳内粒长。选取三十株水稻样本进行X射线成像,并进行实粒、空秕粒和粒长分析。结果表明,水稻实粒数测量值和真实值的绝对误差保持在±3的误差内,空秕粒的准确率也能达到88%,粒长检测的绝对误差均小于0.13 mm,将其应用到实验检测中,证实了该方法整体的可靠性。
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番茄声发射信号功率谱特征分析
《农业机械学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用番茄品种“佳丽14”为试材,采集盆栽番茄声发射信号进行短时傅里叶变换与频谱分析,获取番茄在水分亏缺条件下声发射信号、土壤含水率及光合特征的连续变化规律及相互关系.依据土壤含水率变化将试验过程划分为DAY1、DAY2、DAY3和DAY4共4个阶段.试验结果表明,番茄声发射信号发生频次呈现出规律性,高峰期发生时间为每天10:00-16:00,幅值分布在40 ~60 dB;番茄声发射信号的主频和中心频率分布于250 ~375 kHz,随着土壤含水率的降低,其主频与中心频率无显著变化;DAY1的第1共振峰频率分布在0~ 125 kHz,第2共振峰、第3共振峰位于250 ~375 kHz,DAY2、DAY3和DAY4的第1、第2、第3共振峰均分布在250 ~375 kHz;从共振峰幅值上看,DAY1的排列顺序为第3、第2、第1共振峰;DAY2和DAY4的次序与之相反.番茄叶片净光合速率变化呈现单峰曲线,在中午12:00出现峰值,番茄的胞间CO2浓度呈现先增后减的变化趋势.综合分析番茄声发射信号、土壤含水率和光合特征参数变化可知,番茄灌溉初期与灌水后期的声发射信号共振峰频率、幅值的变化规律不同,其与水分亏缺程度密切相关,与番茄净光合速率、胞间CO2浓度和光合作用具有相关性.通过番茄声发射信号功率谱特征分析可为番茄声发射特性研究提供一种分析方法.
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不同配比的亚麻籽油与大豆油混合油全部替代鱼油对杂交鲟生长的影响
《动物营养学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：本试验的主要目的是研究用不同配比的亚麻籽油与大豆油混合油全部替代鱼油后对杂交鲟生长性能、肌肉脂肪酸组成及血清肝功能和抗氧化指标的影响。试验共配制4种等氮等脂等能的试验饲料,A组饲料添加8%的鱼油,B、C、D组饲料分别用75%亚麻籽油+25%大豆油的混合油(混合油中亚麻籽油与大豆油的配比为3∶1)、50%亚麻籽油+50%大豆油的混合油(混合油中亚麻籽油与大豆油的配比为1∶1)以及25%亚麻籽油+75%大豆油的混合油(混合油中亚麻籽油与大豆油的配比为1∶3)替代A组饲料中全部鱼油。每种试验饲料投喂3个养殖桶(重复),每个养殖桶放养40尾初始体重为(70.8±0.5)g的杂交鲟,共进行12周的养殖试验。结果表明:B组杂交鲟的末均重(FBW)、增重率(WGR)和特定生长率(SGR)是4组中最高的,且与A组之间存在显著差异(P<0.05)。B组杂交鲟肌肉中粗脂肪含量和肝脏中粗脂肪含量均显著高于A组(P<0.05),而与C、D组差异不显著(P>0.05)。A、B组杂交鲟血清中总抗氧化能力(T-AOC)显著高于C、D组(P<0.05);B组杂交鲟血清中高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的含量最高,并显著高于其他各组(P<0.05);血清甘油三酯(TG)含量以B组最低,显著低于C组(P<0.05),但与A、D组相比差异不显著(P>0.05)。此外,B组杂交鲟肌肉中二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的含量分别为A组对应脂肪酸的65.7%和74.5%,肌肉中EPA和DHA的含量并没有因为混合油替代鱼油而大幅下降。由以上结果得出,以不同配比的亚麻籽油与大豆油的混合油全部替代饲料中的鱼油,当混合油中亚麻籽油与大豆油的配比为3∶1(即75%的亚麻籽油+25%的大豆油)时杂交鲟的生长效果较好。
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