【摘 要】
：
无人机遥感技术已逐渐成为获取作物表型参数的重要工具,如何在不降低测量精度的同时提高空间分辨率和测量通量受到表型研究人员的重视.该研究以玉米为研究对象,获取5个生育期无人机图像序列,结合小波变换与双三次插值对数码影像进行超分辨率重建,提取原始影像和重建影像的冠层结构、光谱等参数.基于单一参数和多模态数据构建地上生物量估算模型.结果表明:重建影像质量较高、失真较小,其峰值信噪比为21.5,结构相似性为0.81.航高60 m的重建影像地面采样距离与30 m的原始影像相近,但每分钟可多获取0.2 hm2地块的图像
【机 构】
：
中国农业大学土地科学与技术学院,北京 100193
论文部分内容阅读
无人机遥感技术已逐渐成为获取作物表型参数的重要工具,如何在不降低测量精度的同时提高空间分辨率和测量通量受到表型研究人员的重视.该研究以玉米为研究对象,获取5个生育期无人机图像序列,结合小波变换与双三次插值对数码影像进行超分辨率重建,提取原始影像和重建影像的冠层结构、光谱等参数.基于单一参数和多模态数据构建地上生物量估算模型.结果表明:重建影像质量较高、失真较小,其峰值信噪比为21.5,结构相似性为0.81.航高60 m的重建影像地面采样距离与30 m的原始影像相近,但每分钟可多获取0.2 hm2地块的图像.多模态数据融合在一定程度上克服冠层饱和问题,相对于单一参数获得更高的生物量估测精度,拟合的决定系数为0.83,单一参数拟合的决定系数为0.095～0.750.在采用更高飞行高度条件下,结合超分辨率重建和多模态数据融合估算生物量的精度没有降低、反而略有提高,满足更高测量通量的需求,为解码基因型与表型关联的策略提供依据.
其他文献
为获得节能低耗和品质较优的干香菇,利用红外喷动床干燥设备,对香菇分段变温干燥工艺进行试验研究.在单因素试验基础上运用Box-Behnken Design优化试验,研究前期风温、转换点含水率和后期风温对单位能耗、粗多糖含量、亮度L*值和收缩率的影响,通过加权综合评分法推导多项式回归模型,优化红外喷动床干燥工艺参数.经响应面优化的干燥参数为:前期风温56.00℃、转换点含水率53.00％、后期风温72.00℃,该工艺下单位能耗为143.52 kJ/g、粗多糖含量9.98 mg/g、亮度L*值68.11、收缩率
为解决哈密瓜雕刻速度慢、花瓣大小不一致等问题,该研究提出了一种基于三维重构的哈蜜瓜均瓣雕花算法.对多角度拍摄得到的哈蜜瓜照片进行滤波处理,提取其图像特征并进行稀疏重建,通过点云坐标得出哈蜜瓜的特征参数;接着在稀疏点的基础上利用CMVS/PMVS算法进行稠密重建;最后调节八叉树算法与泊松表面重建,得到哈密瓜精确三维空间坐标.根据哈密瓜体型特征及设定花瓣数量,将点云三角网格化在深度优先算法的基础上结合粒子群算法,规划雕刻起点、终点及雕刻深度,使每个花瓣体积相同.采用48个哈密瓜,雕刻花瓣数取15～30,雕刻深
红黏土对环境湿度变化非常敏感,在干燥环境中极易开裂,纵横交错的裂缝网络损害了土壤结构的完整性,很容易诱发红黏土边坡失稳和崩塌,导致农田水利设施的破坏,甚至加剧整个生态环境的水旱灾害.为探究红黏土裂隙的演化规律,该研究采用自制试验装置和三维应变测量系统开展了自然湿热条件下的红黏土泥浆样干燥试验,通过采集土体水分和土表位移、应变和裂隙的变化,定量分析脱湿过程中土体表面裂隙形态和应变场的演变特征,并进一步探讨水分变化对裂隙形态和应变场的影响.结果表明:1)土样表面干缩裂隙的演化一共经历了6个阶段,后阶段裂隙分割
食品工业一直在积极地发现新的甜味分子,传统发掘方法费时费力,效率较低.该研究基于分子的甜味和分子结构相关的假设,利用文献、专利及数据库中的数据,建立甜味、非甜味分子数据集和甜度分子数据集,采用随机森林和支持向量机算法建立定性构效关系模型定性预测甜味分子;采用主成分回归、k最邻近回归、随机森林回归和偏最小二乘回归四种算法建立定量构效关系模型定量预测甜味分子的甜度.研究发现,随机森林算法模型的分类效果最好,接受者操作特性曲线下的面积为0.987,准确度为0.966;随机森林回归模型的甜度预测效果最好,决定系数
科学的潜在土地利用冲突识别能够判别和协调冲突用地类型,也是有效解决当前日益严峻的土地利用冲突的基础.该研究以鞍山主城区为研究对象,基于耕作和建设适宜性评价系统开展耕地适宜性评价,通过ArcGIS软件以及耦合协调度模型进行冲突分区识别,进而根据冲突类型提出耕地差别化利用建议.研究结果表明:鞍山主城区周边耕地可划分为9类区域,包括3类潜在土地利用冲突区,占总面积的22.20％;3类耕作优势无冲突区,占总面积的67.33％;3类建设优势无冲突区,占总面积的10.47％,综合考虑城市周边耕地自然、区位和社会经济条
为研究茶叶热风烘干过程中内部水分的变化规律,该试验以绿茶为例,通过对揉捻后的茶叶进行动态热风烘干,监测不同喂入量(800～1200 g)、烘干温度(90～120℃)、滚筒转速(20～30 r/min)下的茶叶含水率变化.试验采用烘干法测定含水率,将烘干温度、滚筒转速、烘干初始水分、预测时间作为输入,含水率作为输出,分别利用多元线性回归、BP(Back Propagation)神经网络、Elman神经网络以及粒子群优化的Elman神经网络(PSO-Elman)算法建立烘干过程茶叶含水率预测模型.结果表明,温
触土部件的阻力直接影响耕作机械和工程机械的作业效率,该研究利用工程仿生设计方法,基于蝼蛄前足爪趾优异的地下掘进能力,提取前足爪趾的三维几何构形特征用于仿生试件设计,通过土槽切削阻力试验和有限元模拟,分析蝼蛄前足爪趾几何构形的减阻性能和机理.研究结果表明,前足爪趾的构形特征对切削阻力有显著影响(P<0.05),仿生试件的切削阻力较楔状体试件最高可降低56.96％,三维仿生构形的减阻性能优于一维和二维构形.蝼蛄前足爪趾构形能使被切削土壤沿挖掘面顺畅移动,避免了土壤在仿生试件尖部的堆积和对中后部的挤压,实现切削
针对目前农作物垄间导航路径识别目前存在准确性、实时性差、通用性弱及深度学习模型解释困难等问题,该研究在Unet模型的基础上进行剪枝与优化,提出了保留Unet模型特征跳跃连接优势的Fast-Unet模型,并以模型所识别的导航路径为基础,通过最小二乘法回归生成垄间导航线与偏航角.该研究首先在棉花垄间导航路径数据集上进行模型训练,随后将训练的模型迁移至玉米、甘蔗等小样本数据集进行导航路径识别,通过使用梯度加权类激活映射法对模型识别过程与迁移学习过程进行解释,对各模型识别结果进行可视化对比.Fast-Unet模型
为了对砂滤层过滤性能进行分析,该研究以粒径范围为1.0～1.18、>1.18～1.4和>1.4～1.7 mm的3种砂滤层为研究对象,以黄河泥沙作为原水杂质颗粒,采用激光衍射粒度分析仪测量了人民胜利渠泥沙粒度分布,得到了泥沙粒度分布的密度函数,并以兰考县黄河泥沙对泥沙粒度分布规律进行了验证.采用工业CT对3种砂滤层进行扫描,利用计算机图像处理技术,采用像素点覆盖法,自编程序计算了3种砂滤层横截面特征参数,孔隙率均值分别为0.421、0.431和0.439,计盒分形维数均值分别为1.695、1.709和1.7
针对现有青藏高原光核桃种核表型主要采用手工测量和目视法获得,操作繁琐,且提取参数种类有限的问题,该研究构建了一种基于HSV(Hue,Saturation,Value)空间和拟合椭圆的光核桃种核表型自动量化系统.该系统包括图像自动分割和多重参数提取2个部分,首先,采用HSV阈值法实现光核桃种核图像的精准分割;其次,用拟合椭圆法进行光核桃种核的核尖提取;最后,对光核桃种核形态、颜色、纹理3类表型进行定量描述.结果表明,该系统对光核桃种核的自动分割准确率达到99.7％,且能够实现多种表型的自动、准确量化,为光核