分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： 目前对玉米出苗动态检测监测主要是依靠人工观测，耗时耗力且只能选择小的样方估算整体出苗 情况。为解决人工出苗动态管理不精准的问题，实现田间精细化管理，本研究以田间作物表型高通量采集 平台获取的高时序可见光图像和无人机平台获取的可见光图像两种数据源构建了不同光照条件下的玉米出 苗过程图像数据集。考虑到田间存在环境背景复杂、光照不均等因素，在传统Faster R-CNN的基础上构建 残差单元，使用ResNet50作为新的特征提取网络来对Faster R-CNN进行优化，首先实现对复杂田间环境下 玉米出苗识别和计数; 进而基于表型平台所获取的高时序图像数据，对不同品种、不同密度的玉米植株进 行出苗动态连续监测，对各玉米品种的出苗持续时间和出苗整齐度进行评价分析。试验结果表明，本研究 提出的方法应用于田间作物高通量表型平台出苗检测时，晴天和阴天的识别精度分别为95.67%和91.36%; 应用于无人机平台出苗检测时晴天和阴天的识别精度分别91.43%和89.77%，可以满足实际应用场景下玉米 出苗自动检测的需求。利用表型平台可获取时序数据的优势，进一步进行了玉米动态出苗检测分析，结果 表明利用本模型得到的动态出苗结果与人工实际观测具有一致性，说明本研究提出的模型的具有鲁棒性和 泛化性。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-12-14 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 针对生态环境脆弱的寒旱区开展地物要素提取以及土地覆盖变化监测研究，对农业规划、 城乡建设、生态环境监测与保护等具有重要意义。借助 2015—2019 年新疆莫索湾垦区 Landsat-8 影像构建数据集，对比 3 种传统方法：最大似然分类（Maximum likelihood classification，MLC）、支持 向量机（Support vector machine，SVM）和随机森林（Random forest，RF）及 5 种语义分割模型：Deep⁃ Labv3+（Xception）、DeepLabv3+（MobileNet）、SegNet（ResNet50）、U-Net（MobileNet）和 PSPNet（Mo⁃ bileNet），选取最优自动化地物提取模型对研究区 1998—2020 年农用地、建筑用地、水体和荒漠 4 种 地物要素进行分类，并运用土地利用转移矩阵和动态度进行定量动态变化分析。结果表明：Deep⁃ Labv3+（Xception）模型可以实现更准确、更高效的地物提取，总体精确度（OA）、Kappa 系数和 F1 值 分别为 96.06%、0.96 和 0.86，其中所选模型的平均交并比（MIoU）较其他模型提升 0.03~0.39。近 23 a，莫索湾垦区的荒漠、农用地和建筑用地三者的土地结构转化较为明显，荒漠总面积减少 15.00%， 农用地总面积增加 12.68%，建筑用地总面积增加 2.53%，水体面积变化较为平稳。地物类型总体转变方向为荒漠向农用地转化、农用地向建筑用地转化。该研究可为深度学习技术应用于中分辨率遥感卫星影像领域中实现土地利用及变化动态监测提供参考。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-04-01 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 为客观评价新疆图木舒克市驱动因素对其生态环境质量的影响，选取图木舒克市2000、2011 年和2021 年3 期Landsat 影像数据，耦合归一化植被指数（NDVI）、土壤湿度（WET）、干度（NDSI）、地表温度（LST）4个指标，分析主成分构建遥感生态指数（RSEI），结合研究区自然因素和社会经济因素，对图木舒克市近22 a来生态环境质量进行动态监测与评价。结果表明：（1）图木舒克市近22 a来RSEI均值从0.406升至0.476，生态环境质量变好面积远大于变差面积，改善区域主要分布在研究区中部、东南、西北地区，近22 a生态环境质量得到有效改善。（2）通过对图木舒克市驱动因素进行分析，当地生态环境质量受人口、国内生产总值（GDP）、耕地面积、气候等因素影响，在驱动因素中社会经济因素对当地生态环境质量有显著影响。（3）通过构建RSEI并分析其驱动因素对生态环境质量的影响，可以高效、准确地对当地生态环境质量进行动态监测与客观评价。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2017-03-22 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 基于1986年到2011年的Landsat影像，以南方人工林分布区域广东省佛冈县为例，运用Landsat生态系统自适应处理系统（LEDAPS）预处理生成标准的地面反射率数据构建Landsat时间序列堆栈（LTSS）用于LandTrendr算法监测人工林森林干扰与恢复的长时间序列变化，分析了连续24a森林干扰的年份变化、干扰量以及干扰持续的时间，验证了算法识别干扰的精度，并探讨了人工林干扰的驱动力。结果表明佛冈县的森林干扰较为剧烈，一般都在1000 hm2。而1987、2002、2004、2005、2006、2007和2009年的干扰面积均超过2000 hm2，其中1987、2007年两年的干扰面积达到6000 hm2以上。相比森林干扰的变化，佛冈县的森林恢复面积随时间的变化相对平稳。通过对佛冈县森林干扰和恢复面积的趋势分析，发现20世纪80年代末到90年代森林干扰和恢复的面积基本少于2000年以后的变化面积，变化趋势比2000年以后的显得平缓；从2000年开始，森林干扰面积逐渐上升，总体面积变化趋势高于森林的恢复，但森林的恢复面积仍有所提升。其中，佛冈县的森林干扰持续1a时间的面积比例约38%，持续2a时间约28%，持续3a时间约25%，持续4a时间约7%，主要为短期急剧的干扰事件。另外，持续时间为4a以上的森林干扰和恢复的面积在佛冈县不超过100hm2。2000年之前持续干扰和急剧干扰面积相当，变化比较平缓；到2000年之后，急剧干扰的面积远大于持续干扰，最高约达2800 hm2，但两者都呈现波动上升的变化趋势。在选取的两个4km2的样方中，基于影像光谱识别以及通过比对干扰资料的可视化验证方法表明算法结果与真实地表的解译信息较吻合，误差约为0.1km2。利用长时间序列遥感影像进行森林干扰的自动化监测十分必要，导出的定性、定位与定量信息，一方面为可持续的森林经营奠定基础，另一方面为评价森林生产力与森林碳储量提供有效的数据支撑。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-05-17 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 干旱、半干旱地区约占中国陆地总面积的47%，该地区多以荒漠为背景，其生态结构简单，生态系统脆弱。为了更加客观准确的评价干旱、半干旱地区生态质量，对遥感生态指数（Remote sensing ecological index，RSEI）进行改进，提出一种适用于干旱地区的干旱遥感生态指数（Drought remote sensing ecological index，DRSEI），该指数由绿度、湿度、干度、荒漠化指数和热度5个生态因子耦合而成。相较于RSEI，DRSEI对植被更加敏感，对不透水面、土地以及沙地的分辨能力更强，适合干旱半干旱地区的生态质量评价。利用DRSEI对古浪县19942020年生态质量进行长时序的动态监测与评价。结果表明：古浪县19942020年生态质量整体变好，中西部和东南部植被覆盖度明显增加，对生态环境有很强的改善作用；生态质量较差的区域主要集中在北部腾格里沙漠，生态质量为优、良、中的地区主要分布在南部祁连山东端支脉。基于DRSEI定量化评价干旱半干旱区域生态质量，对指导我国干旱半干旱区域的生态环境整治以及可持续发展具有重要的现实意义。
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