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基于无人机高光谱影像和机器学习算法的花生生物量估算方法研究 被引量：2
1
作者 刘涛 刘望 +5 位作者 杨奉源 张寰 殷冬梅 焦有宙 张梅凤 张全国 《中国农业大学学报》 北大核心 2025年第3期206-217,共12页
为评估无人机高光谱遥感技术在作物生物量估算应用中的潜力,以荥阳市花生种植试验田作为研究对象,采用无人机搭载高光谱相机收集多个品种花生在成熟期的高光谱影像数据,结合多种机器学习算法,构建花生生物量估算模型,并进行模型的精度... 为评估无人机高光谱遥感技术在作物生物量估算应用中的潜力,以荥阳市花生种植试验田作为研究对象,采用无人机搭载高光谱相机收集多个品种花生在成熟期的高光谱影像数据,结合多种机器学习算法,构建花生生物量估算模型,并进行模型的精度评价与对比分析。首先,通过使用Savitzky-Golay滤波器对高光谱影像的反射率进行平滑预处理,并应用Gaussian4小波基函数进行连续小波变换,筛选了53个植被指数作为特征输入;然后,通过皮尔逊相关系数法进行敏感植被指数筛选,并利用筛选出的植被指数分别构建支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)、随机森林(Random Forest,RF)、卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)、粒子群优化(Particle Swarm Optimization)的SVR、粒子群优化的RF、粒子群优化的CNN等花生生物量估算模型,后进行模型精度评价。结果表明:深度学习模型CNN相比于传统的机器学习模型如RF和SVR等,在花生生物量的预测精度上表现更优;CNN模型在测试集上的决定系数(R2)为0.710,RMSE为0.371 kg/m2,MSE和MAE分别为0.138和0.329 kg/m2;通过粒子群算法PSO进行参数优化后,RF、SVR、CNN模型的预测精度都有提升,其中CNN的提升较为明显,决定系数(R2)提升约为8.2%。因此,在花生的收获期使用PSO对CNN参数优化后的模型对于花生整体生物量的估算最为准确。本研究可为精确预测花生生物量提供科学方法,为智慧乡村建设提供有力支撑。 展开更多
关键词 高光谱影像 连续小波变换 花生生物量 机器学习 智慧乡村
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基于XGBoost与地理加权回归的吉林省西部土壤盐渍化反演 被引量：9
2
作者 李春泽 张超 +3 位作者 张皓源 杨翠翠 李珊儿 郧文聚 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-10,共10页
为及时、准确地应用多源遥感数据提取干旱和半干旱区域土壤盐渍化反演特征及获取土壤盐渍化程度的空间分布数据,以吉林省西部大安市为研究区,利用Sentinel-1 SAR、Sentinel-2 MSI多源遥感数据和DEM数据,构建土壤盐分含量(Soil Salt Cont... 为及时、准确地应用多源遥感数据提取干旱和半干旱区域土壤盐渍化反演特征及获取土壤盐渍化程度的空间分布数据,以吉林省西部大安市为研究区,利用Sentinel-1 SAR、Sentinel-2 MSI多源遥感数据和DEM数据,构建土壤盐分含量(Soil Salt Content,SSC)反演特征集,结合BorutaShap算法优选特征,通过耦合地理加权回归(Geographically weighted regression,GWR)与极限梯度提升树(XGBoost)回归构建土壤盐渍化反演模型,并与XGBoost回归、GWR反演结果对比分析。结果表明:SSC反演特征集中,盐分指数、植被指数在BorutaShap算法中取得了较高的重要性排名,是大安市SSC反演的重要特征。GWR模型的R2和RMSE分别为0.48和4.83 g/kg,XGBoost回归模型的R2和RMSE分别为0.54和4.35 g/kg,耦合GWR与XGBoost回归构建的土壤盐渍化反演模型预测精度得到显著提高,R2与RMSE分别达到0.63和3.71 g/kg。依据该模型反演结果,大安市各类盐渍土分布存在较强的空间异质性,土壤盐分含量呈现出由东南向西北逐渐递减的趋势,与实地调查基本一致。综上,耦合GWR与XGBoost回归模型充分考虑了反演特征的空间异质性和非线性关系,可有效提高SSC反演精度,可获得更符合实际的SSC空间分布,可用于干旱和半干旱地区土壤盐分含量的反演。 展开更多
关键词 土壤盐渍化 遥感反演 地理加权回归 XGBoost 特征优选 吉林省西部
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基于霍夫变换的三维编织复合材料预制件表面编织角测量 被引量：1
3
作者 肖志涛 吴善禅 +4 位作者 朱雯彦 张芳 耿磊 吴骏 裴蕾 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2017年第2期48-53,共6页
针对三维编织复合材料预制件表面编织角人工测量准确性差、效率低等问题,提出了一种基于霍夫变换的三维编织复合材料预制件表面编织角测量方法.首先对图像进行倾斜校正,然后根据水平灰度投影曲线相邻波峰、波谷的位置分割出每一行花节,... 针对三维编织复合材料预制件表面编织角人工测量准确性差、效率低等问题,提出了一种基于霍夫变换的三维编织复合材料预制件表面编织角测量方法.首先对图像进行倾斜校正,然后根据水平灰度投影曲线相邻波峰、波谷的位置分割出每一行花节,并计算编织材料的纹理方向;基于霍夫变换去除每一行第一个不完整的花节,并在此基础上分割出所有完整花节;在每一个花节区域利用霍夫变换检测直线,根据两条交叉直线的斜率计算得到每一个花节的编织角.实验结果表明:本文方法的测量绝对误差小于0.5°. 展开更多
关键词 三维编织复合材料预制件 表面编织角 霍夫变换 纹理方向 灰度投影
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硝态氮供应水平对棕榈幼苗根系形态及苗木生长的影响 被引量：6
4
作者 刘盈盈 韦小丽 +1 位作者 周紫晶 邵畅畅 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1-7,共7页
采用沙培盆栽试验,研究不同硝态氮水平下棕榈(Trachycarpus fortunei)幼苗根系形态的适应性变化及其对幼苗生长及养分吸收的影响。结果表明:处理50 d,缺氮时根系生长最好,缺氮处理诱导了根系生长;处理100、150 d时,低氮处理根系生长较好... 采用沙培盆栽试验,研究不同硝态氮水平下棕榈(Trachycarpus fortunei)幼苗根系形态的适应性变化及其对幼苗生长及养分吸收的影响。结果表明:处理50 d,缺氮时根系生长最好,缺氮处理诱导了根系生长;处理100、150 d时,低氮处理根系生长较好,缺氮处理根系生长速度减缓,养分缺失限制了根系生长的增加,施氮处理根系生长速度增加。3个处理期,随着施氮浓度的增加,根和地上部分N质量分数显著上升;相同施氮浓度处理下,随着处理时间的延长,不施氮处理根和地上部分N质量分数显著降低,低中氮处理根中N质量分数显著下降,地上部分N质量分数较稳定,高氮处理根中N质量分数较稳定,地上部分N质量分数显著上升。3个处理期,根中P质量分数差异均不显著,处理100、150 d时,高氮处理地上部分P质量分数最高,随着处理时间的延长,不施氮和低中氮处理下根和地上部分P质量分数显著下降,高氮处理下,根和地上部分P质量分数差异不显著。3个处理期,地上部分K质量分数随着供氮浓度的升高而增加,不同处理时间,相同供氮水平下,根和地上部分K质量分数较稳定。处理100 d时,7.5 mmol·L-1硝态氮处理根系生长最好,棕榈幼苗生物量的增加和养分的积累量最高。 展开更多
关键词 棕榈幼苗 硝态氮 根系形态 养分质量分数 养分积累量
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玉米“3414”肥料田间试验研究 被引量：1
5
作者 石勇 曾亚妮 《现代农业科技》 2014年第16期15-15,17,共2页
进行玉米"3414"施肥试验,结果表明:在施用纯N、P2O5、K2O分别为22.94、5.67、9.82 kg/666.67 m2的条件下,产量最大,为823kg/666.67 m2;在施用纯N、P2O5、K2O分别为12.48、6.96、1.83 kg/666.67 m2的条件下,经济效益最佳,产量... 进行玉米"3414"施肥试验,结果表明:在施用纯N、P2O5、K2O分别为22.94、5.67、9.82 kg/666.67 m2的条件下,产量最大,为823kg/666.67 m2;在施用纯N、P2O5、K2O分别为12.48、6.96、1.83 kg/666.67 m2的条件下,经济效益最佳,产量达到728 kg/666.67 m2。 展开更多
关键词 玉米 "3414"试验 肥料 最佳施肥量
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