检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2022年第9期38卷 171-179页

作者：张东彦韩宣宣林芬芳杜世州张淦洪琪安徽大学农业生态大数据分析与应用技术国家地方联合工程研究中心合肥230601 南京信息工程大学遥感与测绘工程学院南京210044 河南大学黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室开封475004 安徽省农业科学院作物研究所合肥230001

为探讨无人机多源影像特征融合估测作物叶面积指数的能力,该研究以冬小麦为研究对象,利用多旋翼无人机搭载高清数码相机和UHD185成像光谱仪获取研究区冬小麦关键生育期(扬花期、灌浆期)的可见光和高光谱影像。综合考虑可见光、高光谱影... 详细信息

为探讨无人机多源影像特征融合估测作物叶面积指数的能力,该研究以冬小麦为研究对象,利用多旋翼无人机搭载高清数码相机和UHD185成像光谱仪获取研究区冬小麦关键生育期(扬花期、灌浆期)的可见光和高光谱影像。综合考虑可见光、高光谱影像特征与冬小麦叶面积指数的相关性及影像特征重要性进行特征筛选,然后,以可见光植被指数、纹理特征、可见光植被指数+纹理特征、高光谱波段、高光谱植被指数及高光谱波段+植被指数分别作为输入变量构建多元线性回归、支持向量回归和随机森林回归的叶面积指数估测模型(单传感器数据源);以优选的两种影像特征结合支持向量回归、随机森林回归构建叶面积指数估测模型(两种传感器数据源),比较分析单源与多源影像特征监测冬小麦叶面积指数的性能。进一步地,考虑到小区土壤空间异质性会影响冬小麦叶面积指数估测结果,该研究探讨了不同影像采样面积下基于单源遥感数据构建的小麦叶面积指数估测模型精度。研究结果表明:在扬花期和灌浆期,使用两种影像优选特征构建的随机森林回归估测模型精度最佳,验证集决定系数分别为0.733和0.929,均方根误差为0.193和0.118。可见光影像采样面积分别为30%和50%,高光谱影像采样面积为65%时,基于单源影像特征构建的随机森林回归估测模型在扬花期和灌浆期效果最好。综上,该研究结果可为无人机遥感监测作物生理参数提供有价值的依据和参考。

关键词：无人机特征融合机器学习叶面积指数冬小麦

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用于小麦多生长阶段倒伏边界精准检测的分层交互特征金字塔网络

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智慧农业（中英文） 2024年第2期6卷 128-139页

作者：庞春晖陈鹏夏懿章军王兵邹岩陈天娇康辰瑞梁栋安徽大学农业生态大数据分析与应用技术国家地方联合工程研究中心/信息材料与智能感知安徽省实验室/安徽大学互联网学院安徽合肥230601 安徽财经大学管理科学与工程学院安徽蚌埠233030 中国科学院合肥物质科学院智能机械研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230031 西南科技大学四川绵阳621010 农业传感器与智能感知安徽省技术创新中心中科合肥智慧农业协同创新研究院安徽合肥231131 安徽鹏视智能科技有限公司安徽合肥230000

[目的/意义]传统的小麦倒伏检测方法需要人工进行田间观测和记录,这种方法存在主观、效率低、劳动强度大等问题,难以满足大规模的小麦倒伏检测的需求。基于深度学习的小麦倒伏检测技术虽已在一定程度上得到应用,但普遍局限于对小麦单一... 详细信息

[目的/意义]传统的小麦倒伏检测方法需要人工进行田间观测和记录,这种方法存在主观、效率低、劳动强度大等问题,难以满足大规模的小麦倒伏检测的需求。基于深度学习的小麦倒伏检测技术虽已在一定程度上得到应用,但普遍局限于对小麦单一发育阶段的倒伏识别,而倒伏可能发生在小麦生长的各个时期,不同时期倒伏特征变化复杂,这给模型特征捕捉能力带来考验。本研究旨在探索一种基于深度学习技术的多生育期小麦倒伏区域检测方法。[方法]用无人机采集小麦灌浆期、早熟期、晚熟期这三个关键生长阶段的RGB图像,通过数据增强等技术构建出多生育期小麦倒伏数据集。提出一种小麦倒伏提取模型Lodging2Former,该模型在Mask2Former的基础上加以改进,引入分层交互式特征金字塔网络(Hierarchical Interactive Feature Pyramid Network,HI-FPN),用于提高模型在复杂田间背景干扰下对于多个生长阶段小麦倒伏特征的捕捉能力。[结果和讨论]所提出的Lodg⁃ing2Former模型相较于现存的多种主流算法,如Mask R-CNN(Mask Region-Based Convolutional Neural Network)、SOLOv2(Segmenting Objects by Locations,Version 2)以及Mask2Former,在平均精度均值(mean Average Precision,mAP)上展现出显著优势。在阈值分别为0.5、0.75以及0.5~0.95的条件下,模型的mAP值分别达到了79.5%、40.2%和43.4%,相比Mask2Former模型,mAP性能提升了1.3%~4.3%。[结论]提出的HI-FPN网络可以有效利用图像中的上下文语义和细节信息,通过提取丰富的多尺度特征,增强了模型对小麦在不同生长阶段倒伏区域的检测能力,证实了HI-FPN在多生育期小麦倒伏检测中的应用潜力和价值。

关键词：无人机深度学习小麦倒伏检测特征金字塔网络 Mask2Former

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安徽河蟹养殖高温热害天气指数模型设计与实践

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中国农业气象 2020年第5期41卷 320-327页

作者：刘瑞娜杨太明陈金龙陈金华孙喜波安徽省农业气象中心/安徽省农业生态大数据工程实验室合肥230031 马鞍山市气象局马鞍山243000 国元农业保险公司合肥230031

基于安徽省当涂县2012-2016年3个河蟹养殖池塘的物联网水温观测数据和河蟹产量数据、死亡率数据,以及1985-2016年当涂县逐日气象数据,分析不同深度水温与河蟹产量的相关性,确定池塘河蟹高温热害关键致灾因子和致灾临界值。通过构建关键... 详细信息

基于安徽省当涂县2012-2016年3个河蟹养殖池塘的物联网水温观测数据和河蟹产量数据、死亡率数据,以及1985-2016年当涂县逐日气象数据,分析不同深度水温与河蟹产量的相关性,确定池塘河蟹高温热害关键致灾因子和致灾临界值。通过构建关键致灾因子与气温的关系模型,推算池塘养殖河蟹的高温热害致灾临界气象条件,定义高温热害天气指数。在此基础上,结合河蟹高温热害死亡率样本,利用K-均值聚类分析方法,建立高温热害等级指标,设计池塘养殖河蟹高温热害天气指数保险产品,并试点应用。结果表明:池塘养殖河蟹高温热害关键致灾因子为60cm深度日平均水温,其致灾临界值为31℃。60cm深度日平均水温与前一日平均气温相关性最高,根据其关系模型可知,发生高温热害的临界气象条件为日平均气温≥30.5℃。因此,池塘养殖河蟹高温热害指数(S)定义为:6月21日-9月10日,日平均气温≥30.5℃的天数。池塘养殖河蟹高温热害等级指标为:轻度死亡率0~1%(0

关键词：池养河蟹高温热害致灾因子等级指标天气指数保险

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表面增强拉曼光谱准确检测玉米中杀螟硫磷农药残留

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光谱学与光谱分析 2018年第9期38卷 2782-2787页

作者：黄林生王芳翁士状潘芳芳梁栋安徽大学安徽省农业生态大数据工程实验室安徽合肥230601

杀螟硫磷是一种在农作物上广泛使用的有机磷杀虫剂,常用于玉米上害虫的防治。过量或者不合理施用导致的残留积累关系到食品安全和人体健康。常规检测杀螟硫磷的方法有气相色谱-质谱法、高效液相色谱法,其准确性虽好,但存在需要专业人员... 详细信息

杀螟硫磷是一种在农作物上广泛使用的有机磷杀虫剂,常用于玉米上害虫的防治。过量或者不合理施用导致的残留积累关系到食品安全和人体健康。常规检测杀螟硫磷的方法有气相色谱-质谱法、高效液相色谱法,其准确性虽好,但存在需要专业人员介入、样品前处理复杂、检测时间长等缺点。表面增强拉曼光谱(SERS)法具有分析速度快、检测灵敏度高和特异性好等优点,被广泛应用于农产品中痕量残留的快速检测。利用表面增强拉曼光谱结合化学计量学方法实现玉米中杀螟硫磷残留的准确检测。以两步种子生长法合成的纳米金棒作为拉曼增强基底,测量600~1 800cm^(-1)范围内的拉曼光谱。对比杀螟硫磷乙醇溶液和金棒的光谱,确定杀螟硫磷的特征峰在650,830,1 082,1 241,1 344和1 581cm^(-1)处。采用简单预处理方法快速提取玉米中的杀螟硫磷残留。将受污染的玉米样品粉碎后,利用乙醇溶剂对残留进行两次提取,每次获取的提取液经离心获得上清液,将上清液合并混匀,在水浴中蒸发浓缩,浓缩后的上清液用于采集SERS光谱。每个浓度制备50个平行样本。各浓度残留提取液中的残留参考值采用色质联用方法测定。对比残留提取液的光谱,1 082,1 241和1 581cm^(-1)处特征峰强度随残留浓度的降低而迅速变弱甚至消失,650,830和1 344cm^(-1)处的特征峰直至残留浓度为0.48μg·mL^(-1)时依然可见。当浓度低至0.37μg·mL^(-1)时,所测光谱与空白提取液光谱相似。采用主成分分析(PCA)提取不同浓度杀螟硫磷残留光谱的主体信息,其中残留为0.37μg·mL^(-1)和空白提取液光谱的主成分得分重叠,进而判断SERS方法对玉米中杀螟硫磷残留的检测限可达到0.48μg·mL^(-1),低于国家规定的农作物中最大残留限,体现出SERS检测的高灵敏性。选取浓度为14.25μg·mL^(-1)的50个样本分析其650,830和1344cm^(-1)处的特征峰强度变化可知,所采集的光谱呈现出较好的重复性,相对标准偏差(RSD)值仅为3.12%。对杀螟硫磷残留的定量分析采用支持向量机回归(SVR)实现,Savitzky-Golay卷积平滑和小波变换(WT)用于本次光谱数据的预处理。校正集和预测集样本的划分采用Kennard-Stone算法实现,模型的性能采用校正均方根误差(RMSEC)、校正集决定系数(R_c^2)、预测均方根误差(RMSEP)和预测集决定系数(R_p^2)评估。最优模型为SVR结合WT所构建的,具有最小的预测误差,其中校正集的RMSEC=0.103 2μg·mL^(-1),R_c^2=0.999 74,预测集的RMSEP=0.134 1μg·mL^(-1),R_p^2=0.999 60。同时,最优模型的预测值与色质联用法所测值基本一致,其预测回收率为95.31%~100.66%。以上表明,SERS结合化学计量学方法检测玉米中杀螟硫磷残留是准确可行的,且有望推广到农作物中多种农药残留的检测,为农产品的安全检测提供一种新思路。

关键词：表面增强拉曼光谱杀螟硫磷玉米支持向量机回归

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基于气候指数的安徽省茶叶气候品质评价

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生态学杂志 2019年第2期38卷 612-618页

作者：刘瑞娜陈金华曹雯杨太明孙秀邦岳伟何令星安徽省农业气象中心/安徽省农业生态大数据工程实验室合肥230031 宣城市气象局安徽宣城242000 祁门县气象局安徽祁门245600

基于安徽省茶叶主产区2010—2015年22个气象站逐日气象资料、茶树生育期观测资料和已有的茶叶生理气候阈值,提出了由茶叶品质温度指数、相对湿度指数和日照指数构成的综合气候指数(IC)。应用K-均值聚类分析方法,确定了茶叶气候品质评价... 详细信息

基于安徽省茶叶主产区2010—2015年22个气象站逐日气象资料、茶树生育期观测资料和已有的茶叶生理气候阈值,提出了由茶叶品质温度指数、相对湿度指数和日照指数构成的综合气候指数(IC)。应用K-均值聚类分析方法,确定了茶叶气候品质评价等级标准,应用泾县田间试验获取的汀溪兰香茶叶品质数据对评价等级进行验证,并开展了安徽省2015年茶叶气候品质等级量化评价。结果表明:茶叶气候品质评价等级划分为1级(IC≥0.90)、2级(0.75≤IC<0.90)、3级(0.50≤IC<0.75)和4级(IC<0.50)共4个等级。试验数据检验表明,茶叶气候品质评价等级与茶叶生产实际基本一致; 2015年早春茶和春茶气候品质等级为1级,晚春茶气候品质等级为2级,个别站点为3级,夏茶气候品质等级为3级,秋茶气候品质等级为2～3级。研究成果可为优化安徽省茶叶生产布局提供科学依据。

关键词：茶叶品质气候指数气候品质等级标准

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石墨烯/环氧树脂表面工艺增强碳纤维电热性能及结构稳定性

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电子显微学报 2021年第5期40卷 581-588页

作者：陈春亮董雄伟陈志军鲁诗语曾玮熊祎武汉纺织大学先进纺纱织造及清洁生产国家地方联合工程实验室电子显微镜实验室湖北武汉430200 安徽大学电子信息工程学院农业生态大数据分析与应用技术国家地方联合工程研究中心安徽合肥230601 武汉大学物理科学与技术学院湖北武汉430072

聚丙烯腈(PAN)基碳纤维因优异的力学性能和电热性能作为增强体材料和电加热元件应用广泛,但其在高温下氧化易引起器件失效。通过石墨烯/环氧树脂涂层对PAN基碳纤维进行了表面改性,并在氮气氛围下进行了热处理,进而探究了改性PAN基碳纤... 详细信息

聚丙烯腈(PAN)基碳纤维因优异的力学性能和电热性能作为增强体材料和电加热元件应用广泛,但其在高温下氧化易引起器件失效。通过石墨烯/环氧树脂涂层对PAN基碳纤维进行了表面改性,并在氮气氛围下进行了热处理,进而探究了改性PAN基碳纤维的电热性能与其微观结构的关系。结果表明:表面涂层改性和氮气氛围下的热处理能保护并优化碳纤维的微观结构,从而提高其电热性能,使其在4 V电压下温度60 s内快速升高了40℃并达到热平衡状态,且热平衡温度较原纤维提升了约21.4%,具有快速温度响应性,同时在6 V电压下的20次周期性电加热-冷却循环测试中表现出良好的电热稳定性。该改性方法简单易控,有应用于工业和民用电热器材的潜力。

关键词：碳纤维微观结构表面改性热处理电热性能

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雷达和GPS水汽资料在人工增雨指标中的应用

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现代农业科技 2020年第16期 160-162页

作者：孙莉娟徐阳鲁德金朱明佳安徽省人工影响天气办公室安徽合肥230031 安徽省农村综合经济信息中心(安徽省农业生态大数据工程实验室)

利用雷达、GPS大气可降水量等综合分析了云物理特征参数在一次对流降水中实施人工增雨的指标,根据对流过程的演变,将其细分为生成、发展、成熟、减弱、消亡5个阶段来分析各物理参数的变化特征.结果表明,GPS大气可降水量对降水的产生有... 详细信息

利用雷达、GPS大气可降水量等综合分析了云物理特征参数在一次对流降水中实施人工增雨的指标,根据对流过程的演变,将其细分为生成、发展、成熟、减弱、消亡5个阶段来分析各物理参数的变化特征.结果表明,GPS大气可降水量对降水的产生有较好的指示作用;组合反射率、回波顶高、垂直积分液体水含量与降水相关性好,能表示对流云总体发展情况;成熟阶段是实施人工增雨的最佳时段.

关键词：人工增雨雷达 GPS大气可降水量

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基于深度学习的文本分类方法研究综述

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天津理工大学学报 2021年第2期37卷 41-47页

作者：万家山吴云志安徽信息工程学院大数据与人工智能学院芜湖241000 安徽农业大学信息与计算机学院合肥230036 安徽省北斗精准农业信息工程实验室合肥230036

深度学习作为机器学习领域新的研究方向,现已在图像处理、语音识别和机器翻译等领域取得了突破性的进展.在处理自然语言任务中,深度学习建立在低层特征基础上,组合形成更加抽象的高层特征,用以完成复杂的语言模型构建、语义理解和文本... 详细信息

深度学习作为机器学习领域新的研究方向,现已在图像处理、语音识别和机器翻译等领域取得了突破性的进展.在处理自然语言任务中,深度学习建立在低层特征基础上,组合形成更加抽象的高层特征,用以完成复杂的语言模型构建、语义理解和文本分类等任务,深受研究人员的关注.文本分类是自然语言处理中的一个重要应用,在文本信息处理过程中有着关键作用.研究综述近几年基于深度学习的文本分类应用现状,分析其与传统机器学习在文本分类领域的区别以及优势,并概况深度学习在文本分类领域的研究方向和未来发展趋势.

关键词：文本分类文本表示机器学习深度学习综述

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低空遥感平台下可见光与多光谱传感器在水稻纹枯病病害评估中的效果对比研究

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光谱学与光谱分析 2019年第4期39卷 1192-1198页

作者：赵晓阳张建张东彦周新根刘小辉谢静华中农业大学资源与环境学院湖北武汉430070 农业部长江中下游耕地保育重点实验室湖北武汉430070 安徽大学安徽省农业生态大数据工程实验室安徽合肥230601 Texas A&M AgriLife Research and Extension Center 华中农业大学理学院湖北武汉430070

高效无损地评估农作物病害等级,对于实际农业生产和研究都具有重要意义。研究探讨了基于低空无人机遥感平台进行水稻纹枯病病害等级评估的可行性,分析可见光与多光谱传感器的光谱响应差异及其对感病水稻光谱反射率获取的影响,并定量对... 详细信息

高效无损地评估农作物病害等级,对于实际农业生产和研究都具有重要意义。研究探讨了基于低空无人机遥感平台进行水稻纹枯病病害等级评估的可行性,分析可见光与多光谱传感器的光谱响应差异及其对感病水稻光谱反射率获取的影响,并定量对比两种传感器的病害监测效果。实验研究区由67个不同品种的水稻小区组成,每块小区均分为相接的纹枯病接种区和侵染区。以大疆精灵Phantom 3 Advanced小型消费级无人机作为搭载平台,分别搭载该无人机系统自带的可见光传感器和MicasenseRedEdge^(TM)多光谱传感器获取遥感影像。同时,通过植保专家现场调查的方式识别病害等级,并利用Trimble公司的手持式NDVI测量仪获取实测NDVI值。基于影像拼接、波段叠合、辐射校正后的预处理结果,对可见光图像的接种区和侵染区共134个小区计算七种可见光植被指数,即NDI(normalized difference index), ExG(excess green), ExR(excess red), ExG-ExR, B~*, G~*, R~*,多光谱图像除上述可见光指数外再计算NDVI(normalized difference vegetation index), RVI(ratio vegetation index)和NDWI(normalized difference water Index)三种多光谱植被指数。将计算得到的图像植被指数与地面实测NDVI进行相关性分析,以选取两种传感器的最优图像植被指数建立水稻纹枯病病害等级反演模型。相关性分析结果表明,基于多光谱传感器计算的图像NDVI与实测NDVI拟合度最高,接种区R^2为0.914, RMSE为0.024,侵染区R^2为0.863, RMSE为0.024。对于可见光传感器, NDI与实测NDVI的相关性最好,接种区R^2为0.875, RMSE为0.011,侵染区R^2为0.703, RMSE为0.014。比较两种传感器两种区域的同一图像植被指数与实测NDVI的一致性,除B~*外, NDI, ExR, ExG-ExR, G~*, ExG, R~*与实测NDVI基本属于高度相关,在病害严重的接种区,两种传感器对水稻纹枯病的监测效果相近,但在病害相对较轻的侵染区,多光谱传感器的监测更为精确灵敏。基于多光谱图像NDVI建立的病害等级反演模型,R^2达到0.624, RMSE为0.801,预测精度达到90.04%,模型效果良好。而基于可见光图像NDI建立的反演模型,R^2为0.580, RMSE为0.847,预测精度为89.45%,效果稍差。对比分析可见光与多光谱传感器的光谱响应曲线,可见光传感器可获取可见光范围的红、绿、蓝三个波段,波段范围互相重叠,多光谱传感器包含五个成像单元,可独立获取从可见光到近红外的五个窄波光谱波段,提供更加准确的光谱信息。比较传感器获取的接种区和侵染区水稻平均反射率曲线得出,多光谱传感器不仅在可见光波段反映了较可见光传感器更强的差异,在红边和近红外波段差异则更加明显,这说明专业窄波段传感器在病害监测方面较宽波段消费级传感器更有优势。综上所述,基于可见光与多光谱传感器的低空无人机遥感平台进行水稻纹枯病病害等级评估是可行的,多光谱传感器精确灵敏,可用于纹枯病的早期监测,可见光传感器效果稍差但经济易于推广。研究结果为病虫害防治提供决策支持,有助于推动实现精准农业,保障粮食安全。

关键词：多光谱传感器可见光传感器低空遥感水稻纹枯病病害等级评估植被指数

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基于有向超图的图像匹配算法

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华南理工大学学报（自然科学版） 2019年第2期47卷 50-58页

作者：朱明张健梁栋唐俊张艳安徽大学农业生态大数据分析与应用技术国家地方联合工程研究中心安徽合肥230601 安徽大学电子信息工程学院安徽合肥230601 偏振光成像探测技术安徽省重点实验室安徽合肥230031

为了提高复杂变换下图模型的匹配精度,提出了一种基于有向超图的图像匹配算法.该算法首先分别在两个待匹配的特征点集中构造3一致超图,计算每条超边所包含三元组的权值,然后利用这些权值来构造加权邻接张量,最后通过凸凹松弛算法实现图... 详细信息

为了提高复杂变换下图模型的匹配精度,提出了一种基于有向超图的图像匹配算法.该算法首先分别在两个待匹配的特征点集中构造3一致超图,计算每条超边所包含三元组的权值,然后利用这些权值来构造加权邻接张量,最后通过凸凹松弛算法实现图像匹配.模拟和真实图像的实验结果表明,文中算法能够获得更高的匹配精度,对于复杂变换的图像也有很好的匹配效果.

关键词：超图三元组邻接张量凸凹松弛匹配

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