利用动态阈值决策树分类的华北平原冬小麦动态监测

华北平原是中国最大的粮食生产基地,准确监测其冬小麦种植面积及其变化对粮食产量预测和国家粮食安全具有重要意义。然而,不同土地利用产品所估算的小麦面积、空间分布及其动态均存在较大分歧,不能有效反映出冬小麦的长期变化特征。该研究结合作物物候特征和已有小麦专题数据产品,首先构建动态阈值决策分类算法,以降低传统方法在阈值设定和样本筛选方面的不确定性;进而分析了2003—2022年华北平原区冬小麦播种面积的长期变化规律。结果表明：1）该研究提出的动态阈值决策分类算法能准确地提取冬小麦面积,平均总体精度为93.44%,且与统计数据具有较高的一致性;2）2003—2022年华北平原冬小麦种植面积整体呈上升趋势,不同地区变化类型差异较大;3）研究时段内,持续种植冬小麦的耕地面积仅占各年份种植范围总面积的5%,种植次数低于10 a的面积占比达55%;4）河北中南部、山东省西部和河南省中北部冬小麦种植面积相对稳定,京津冀地区以及山区冬小麦播种面积变化相对频繁。该研究可为大尺度冬小麦动态监测提供了新的方法视角,并对科学制定耕地调控策略具有重要意义。     

基于RGB图像的香梨体尺参数测量方法

为快速获取香梨果实的体尺参数,使香梨分级定价销售,提高香梨的经济价值。设计了一种香梨果实体尺参数检测方法。该方法可通过香梨RGB图像检测出香梨的长和直径并估算出香梨的体积参数。原始图像经边缘检测提取出香梨果实边缘,利用最小外接矩形法得到香梨长与直径的像素个数,通过已知大小的标定板换算出像素点实际大小,二者相乘计算出香梨的长和直径;分别使用SVR模型和决策树回归模型,采用长与直径特征参数训练并预测香梨的体积。实验采集了125个香梨样本的RGB图像,测量其真实的长、直径和体积,任选其中25个香梨的RGB图像检测其长和直径并作为测试集验证体积预估模型,剩下的100个香梨作为训练集。结果表明,长测量值的R²为0.91,RMSE为1.87mm,平均相对误差为2.3%,香梨果实的直径测量值的R²为0.71,而RMSE为1.94mm,平均相对误差为3.1%;采用SVR模型香梨体积预估值的R²为0.45,RMSE为18.47mL,采用决策树回归模型香梨体积预估值的R²为0.75,RMSE为12.07mL。该方法可为...     

蛋鸡种蛋孵化效果影响因素的决策树分析

本实验旨在应用决策树(Decision Tree)方法分析蛋鸡孵化成绩的影响因素.实验收集2019年1305个批次26～67周龄共7141431枚种蛋孵化数据,利用R软件程序包rpart进行统计分析.决策树分析结果表明种鸡周龄和种蛋贮存时间是影响种蛋孵化成绩的主要因素,入孵月份和胚胎苏醒也影响孵化成绩.种蛋贮存天数对死...     

基于GF-1卫星遥感的冬小麦面积早期识别

GF-1号卫星是中国高分卫星系列首颗卫星,自2013年04月26日发射以来,提供了大量的2 m/8 m/16 m空间分辨率的卫星数据,成为中国农业遥感监测的主要数据源之一。该文以GF-1卫星携带的16 m空间分辨率的宽视场(wide field view,WFV)传感器为主要数据源,采用2013年10月2日、10月17日、11月7日和12月5日4个时相的数据,以多尺度分割后的对象为基本分类单元,采用分层决策树分类的方法对冬小麦面积进行提取,并利用地面样方数据对分类结果进行了精度验证。结果表明,北京市顺义区冬小麦面积7 095 hm2,分类总体精度达到96.7%,制图精度为90.0%,其他未分类类别精度为97.3%,Kappa系数为0.8。研究区内冬小麦的播种时间可以分为10月1-5日早播、10月6-10日中播、10月11-15日中晚播、10月16-20日晚播等4个时间段,不同播期对应着归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)不同的变化规律,是分层的基础,结合波段反射率、波段反射率和、波段反射率比值等参数的变化规律,通过分层可以有效的剔除草坪、桃树等容易同冬小麦混淆的地物类型,GF-1/WFV提供的多时相遥感数据能够可靠的反映冬小麦发育变化的规律,是冬小麦面积准确提取的基础,在农作物面积遥感监测业务运行中具有较大的开发应用潜力。     

基于动态多特征变量的黄羽肉鸡跛行状态定量评价方法

肉鸡步态是肉鸡健康状态的重要表征,为实现黄羽肉鸡跛行步态的无损自动化快速分类识别,提出了一种基于多特征变量的肉鸡跛行定量评价方法。该方法从步态视频中提取肉鸡的速度、步幅、步幅差、步频、投影面积参数,拟合得出速度、步幅与投影面积具有相关性(决定系数分别为0.805 1、0.793 5),据此定义肉鸡动态理想参数与异常指数,基于C4.5决策树模型,以速度异常指数、步幅异常指数、步幅差异常指数为分类特征,根据鸟类步态评分标准将肉鸡分为GS0~GS4五类,实现对肉鸡跛行状态进行预警和判别。实验结果表明:该模型针对GS0~GS4分类准确率依次为:66%、71%、74%、98%、95%,整体准确率为78%。该模型可作为早期跛行的检测工具,为养殖自动化的实现和动物福利产业的升级提供支持。     

最优分割尺度支持下高分遥感影像水土资源信息分类

为提升水土资源信息分类精度,以无人机航拍获取的高分辨率影像为实验对象,提出了最优分割尺度和决策树支持下的对象级影像分类方法。首先,根据影像内部的同质性和异质性,建立了分割质量函数,通过该函数获取了最优分割尺度;然后,提出了基于光谱信息和面积信息的最优分割尺度评价模型对分割结果进行评价;最后,引入决策树规则机制,完成了水土资源信息分类,并与最大似然法分类结果进行对比。研究结果表明:所建立的分割质量函数能准确获取最优分割尺度,有效避免了人工分割带来的主观性,所提方法分类总体精度为86.78%,最大似然分类方法总体精度为77.59%,在分类精度上有较大提升。     

种植密度、播期和施肥对西藏不同青稞品种籽粒灌浆特性影响

为了给西藏青稞高产栽培及新品种选育提供依据,选用不同种植密度、播期和施肥处理现有的4个主要青稞品种,通过田间试验研究不同品种籽粒灌浆过程。结果表明,不同青稞品种在不同种植密度、播期和施肥处理下的籽粒灌浆特征表现出相似性,4个品种的平均灌浆速率大小依次为‘藏青2000’＞‘藏青320’＞‘喜马拉雅22’＞‘藏青13’;播期、种植密度和施肥对青稞籽粒产量的影响作用力为：播期＞施肥＞种植密度;不同青稞品种灌浆期籽粒百粒干重均在3.54 g~6.71 g之间,所有试验处理平均百粒干重最高的是T1（播期为4月10日）处理的‘藏青2000’,达到5.8 g/百粒。综合分析表明,播期对4个青稞品种的灌浆特性和产量效益影响最为明显。因此,适时早播是青稞获得高产的关键。     

内蒙古引黄灌区种植面积与种植结构的时空演变

基于遥感技术,对内蒙古4个大型引黄灌区（河套灌区、黄河南岸灌区、镫口灌区、麻地壕灌区）近30 a的种植面积及种植结构的时空演变进行分析,并利用河套灌区7 a实测调查样本,对解译结果进行检验,确定遥感方法的可行性及精度。通过遥感解译得出,灌区的控制面积为17 845.55 km²,对比官方统计数据相差-1.73%。灌区种植面积及土地利用率近30 a来变化不明显,整体呈微增加趋势。近30 a灌区的种植结构发生了明显变化,由单一小麦种植结构演变成现今小麦、玉米、葵花的多元化种植结构。     

基于决策树分类的张北土壤盐碱化研究

利用2001年ETM遥感数据,采用SAVI、NDWI、BRIGHT以及纹理等指数,使用决策树分类的方法对研究区进行了盐碱化信息提取,根据实际情况,分为重度盐碱、轻度盐碱、水体、植被和裸地等5个类别,有效地提取了实验区的盐碱地信息。     

新疆阜康荒漠植被指数特征和时空过程分析

研究天山北坡典型荒漠区草地植被覆盖变化,对于荒漠区草畜平衡及畜牧业可持续发展具有重要现实意义。采用1990,1999和2008年同时相TM/ETM+遥感影像,经辐射校正和几何校正后,基于荒漠植被指数特征和垂直地带性特征,进行了专家知识决策树分类,研究了阜康市典型荒漠草地、农田等地物近20年间的归一化植被指数(NDVI)和面积变化特征。结果表明,1) 经辐射校正后的NDVI与实际地物情况更接近,大致呈高山草甸>农田>温性草甸>平原荒漠>山前荒漠的规律;2)近20年间农区面积大量占用平原荒漠草地和山前荒漠,新增农田面积296.3 km²,是1990年耕地总面积的1.54倍;3)高山冰盖消融随即转变成为高山草甸类型的趋势明显,20年间减少冰雪区74.7 km²,是1990年冰雪区总面积的0.345倍,这也印证了近20年来全球变暖的说法。