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[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 孙林豪  方陆明  唐丽华  刘江俊  
【目的】树木胸径为距根茎1.3 m处的树木直径,是森林调查最基本的因子之一。简便、快速、准确的测量与入库是森林调查追求的目标。为解决传统测量方法效率低、难以数字化及新产品成本高、便携性差、数据分析难以扩展等问题,急需研制集低成本、高精度、操作简便、耗时短等优点的便携式树木胸径测量系统。【方法】本文设计的便携式树木胸径测量系统,由嵌入式装置和上位机软件平台组成。嵌入式装置主要包含了绝对式编码器、无线通信模块、显示屏、按键和超声波传感器等元件;上位机软件平台由上位机、数据库、数据管理分析软件组成。测量时,首先在上位机设置好测量参数,按下开关1,启动超声波传感器测定离地的高度,当屏幕显示1.3米高度时,用编码器的拉绳绕树一周,按下开关2,测得胸径数据通过上位机上传到数据库。【结果】实验表明:系统胸径测量精度达99.97%,平均单株树耗时5.3 s,无需人工读取数据、手工录入数据和数据勘误,工作效率显著提升。【结论】本文的便携式树木胸径测量系统,在保证测量精度和效率的情况下,集测量、数据传输、存储、分析等功能于一体,实现了嵌入式、移动端、数据库、Web端的多平台联动,同时为胸径渐变生长持续感知与分析研究奠定了良好的基础。
[期刊] 中国林业科学研究院  [作者] 何海龙  
采摘作为林果生产的一个重要环节,当前主要依靠人工进行作业,采摘效率低,劳动强度大,而且人工成本日益增高,为此研制了一种便携式枣果采摘机,提高采摘效率,以期实现枣果的机械化采摘。通过进行枣果采摘特性试验,测量枣果成熟前期、中期和后期的果柄分离力、重量、外形尺寸等主要参数,并建立振动式枣果采摘模型,分析枣果脱落的条件。研究表明,枣果脱落主要受振动频率和振幅的影响,频率越高或者振幅越大,振动效果越明显。由于枣果成熟度不一致,则根据枣果脱落条件设置振动频率和振幅在合理的范围内,从而达到保留青果,使熟果脱落的效果。
[期刊] 华中农业大学学报  [作者] 王富庆  沈荣开  喻业勤  
在农田灌溉排水生产实践中,常需要在野外现场测定有关参数,如土壤含水率,土壤水势(亦称土壤负压),土壤溶液浓度、土壤温度等。为了适应这种需要,国外已生产有多种适用于野外操作便于携带的数据采集器(如美国Omnidata公司生产的Polycorder),我国农田灌溉排水的室外测试技术还比较落后,基本上停留在繁重的人工观测阶段,为此,在水利水电技术发展资金的资助下,我们研究了例携式多点多参扫描仪。现报道如下:
[期刊] 林业科学  [作者] 金星姬  李凤日  贾炜玮  张连军  
采用二元广义β分布(GBD-2)和Johnson's SBB分布对美国东北部云冷杉林的水平和垂直分布进行拟合。拟合优度检验结果表明:无论是胸径、树高边缘分布和联合分布,还是树高和材积的预估,GBD-2分布的拟合效果均比SBB分布要好。使用常用的林分变量如林分密度、公顷断面积、林分平均胸径、平均树高、平均冠幅和冠长建立回归模型对GBD-2分布的参数进行估计,表明未来林分水平和垂直结构可以由这些变量进行预测。所建立的二元分布模型可以为研究树木胸径、树高的实际关系和动态提供信息。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)  [作者] 吴铮  吴晓柯  徐爱俊  陶忠良  
本文提出了一种基于Android平台的立木胸径快速测量系统.首先,采用张正友标定法实现了相机自动标定功能,并根据标定结果完成立木图像畸变的矫正;然后,通过YCbCr色彩空间对MeanShift算法进行改进,缩短了图像处理耗时,并减弱了光照的影响;通过改进后的MeanShift算法增强了立木图像纹理与边缘信息,并结合GrabCut算法实现了立木图像的准确分割,提取了立木图像前景;最后,根据立木图像前景提取结果与摄影测量原理构建了立木胸径测量模型和深度提取模型,无需参照物即可实现基于移动端的立木胸径快速测量.本系统比算法改进前有效提高了立木胸径测量的速度,耗时缩短不低于80%,测量结果的最大误差不超过6%,可实现立木胸径的快速测量.
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 龚召松  曾思齐  贺东北  龙时胜  姜兴艳  谢勇  
以湖南省1989—2014年6期一类调查数据为基础,筛选出楠木株数占比大于20%的55块样地共299组年龄-胸径值,编制了楠木次生林地位指数表,为湖南省楠木次生林立地质量评价提供参考依据。用10个常用的数学模型对胸径生长进行拟合,理查德模型的相关系数最大(R2=0.956),残差平方和最小(SSE=3.950),将其作为导向曲线方程,表达式为D=15.6 829 (1-e-0.045 7A)1.059 7。以40 a为基准年龄,3 cm为地位指数级距,得到9、12、15、18和21 cm共5条地位指数曲线,分别采用标准差调整法、变动系数调整法和相对优势胸径法进行胸径地位指数表的编制,其中标准差调整法所展开的地位指数表落点检验精度高达(98.96%),不跳级比率为76.67%,且无跳2级或以上的现象,因此以该方法来展开湖南楠木次生林胸径地位指数表。以胸径评价林分立地质量,编制胸径地位指数表,其精度高,适用性强,能较好地反应林木的生长特性。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 李丹  庞勇  岳彩荣  赵旦  徐光彩  
利用TLS测量森林参数(树高、胸径和林分密度等)不仅节省人力,而且还能提高工作效率,目前已成为快速获取树木几何参数的有效方法之一。本文利用地基激光雷达数据,提出了一种半自动方式提取单木参数的方法。首先,利用发射脉冲与接收回波脉冲的形状偏差和强度对原始点云数据中的"飞点"和噪点进行滤除;然后,配准各站点云数据;接下来采用不同目标回波过滤方法滤除部分树叶点和其他非树干点;抽稀、合并各站点云数据,对合并后的点云数据水平分层并生成对应的灰度影像;对灰度影像采用Hough变换方法估测单木位置和胸径;对Hough变换检测层数较少的结果采用椭圆拟合方法重新检测;最后,结合Hough变换和椭圆拟合检测结果从点...
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 汪成  张员铭  冉建平  杨江萍  孔宜修  
液体折射率是日常生产和学习中经常使用的物理量,但现有液体折射率测量仪器在便携化、自动化、精确化上不能兼备。基于光学全反射原理,利用角度传感器与3D打印技术,设计并制作了便携式液体折射率测量仪,仪器具有小巧便携、全自动测量、智能计算、精度高等特点,理论计算误差为0.04%,实际测量误差在0.2%以内。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 韩大校  金光泽  
近年来,地形和竞争对树木生长影响机制的研究备受关注。本文基于黑龙江凉水国家级自然保护区内9 hm2典型阔叶红松林动态监测样地,使用2010年和2015年的野外调查数据,分析了地形(坡向、坡度、坡位)和树木间竞争对阔叶红松林主要组成树种胸径生长的影响。结果表明:紫椴、色木槭、冷杉径级Ⅰ(1 cm≤DBH<0.05);竞争对红松、紫椴、色木槭、水曲柳、冷杉、枫桦、青楷槭径级Ⅰ以及红松、紫椴、色木槭、冷杉、春榆径级Ⅱ的胸径年均生长量有显著影响(P<0.05)。总体上,阔叶红松林中耐荫和非耐荫树种组的胸径年均生长
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 朱兆廷   孙玉军   梁瑞婷   马佳欣   李佳怡  
【目的】无人机遥感的迅速发展为胸径预估提供了新方向,本研究适用于通过无人机遥感技术提取样地单木树冠因子后,估算胸径及林分每公顷断面积等指标,实现精准高效的森林资源监测与管理。【方法】根据福建省将乐国有林场33块杉木人工林地面调查数据,利用10种传统模型与2种机器学习方法分别对单木胸径进行估测,并基于不同的自变量组合形式来分析不同因子对胸径估测的影响。【结果】根据传统模型参数拟合结果可以看出,树冠半径与胸径呈显著正相关,林分密度、偏冠因子及竞争指数与胸径均呈显著负相关。传统模型建模过程中所引入最优竞争指数为树冠重叠内角相关的CI2,模型逻辑斯蒂模型拟合结果最优,幂函数(有截距)模型次之。而在使用检验数据进行估测时,幂函数(有截距)有着最好的估测效果。随机森林模型均具有较好的拟合效果,使用检验数据进行估测,不同竞争指数对模型拟合提升程度不同,与树冠重叠面积相关的竞争指数CI3取得了最好的效果。支持向量回归模型拟合优度小于随机森林,略大于传统模型。对胸径进行估测时,包含与竞争木大小相关的竞争指数CI4的模型为最优模型。【结论】传统模型和机器学习模型在拟合与估测单木胸径上均取得了一定的效果,利用机器学习模型效果更优。在模型的不同自变量组合中,加入有关树冠的竞争指数能使模型预测精度提高,决定系数R~2增加,E_(MA)、E_(RMS)及A_(IC)减小。传统模型的最优竞争指数为重叠内角相关的竞争指数CI2,在机器学习方法中与对象木和竞争木大小相关的竞争指数CI3和CI4也取得了较好的效果。此外,偏冠指数对于胸径估测的提升效果仍需进一步验证。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 马武  雷相东  徐光  杨英军  王全军  
【目的】预测和研究蒙古栎天然林的生长与发展规律,以更好地经营蒙古栎天然林。【方法】以蒙古栎天然林为研究对象,基于吉林省汪清林业局195块蒙古栎林固定样地的2期复测数据,通过分析已有的16个普通树高曲线模型和16个标准树高曲线模型并对比2种模型的拟合结果,建立蒙古栎林的单木树高曲线模型。【结果】最终确定的蒙古栎林最优普通树高曲线模型的决定系数R2为0.728,调整决定系数R2adj为0.721,均方根误差为2.291m,相对均方根误差为0.158,平均误差为0.118m,平均绝对误差为1.794m。最优标准树高曲线模型的决定系数R2为0.907,调整决定系数R2adj为0.901,均方根误差为1...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 许崇华  崔珺  黄兴召  余鑫  徐小牛  
[期刊] 林业科学研究  [作者] 梁瑞婷  孙玉军  李芸  
[目的 ]基于深度学习算法,建立多隐藏层的杉木树高-胸径神经网络模型,探索一种更高效低偏的树高模型研建方法,提高杉木树高的预测精度。[方法 ]利用福建省将乐国有林场34块杉木样地的2 898组树高-胸径调查数据,基于传统回归建立10个广义树高-胸径模型,筛选出精度最高的模型作为对照。同时基于H2O平台的深度学习算法,建立70个不同结构的树高-胸径DLA模型,通过分析比较,确定最适宜预测杉木树高的模型结构,与传统最优模型进行比较。[结果 ]建立的树高-胸径DLA模型均能较好地描述杉木的树高-胸径间关系,R~2都在0.84以上,大于最优传统模型,RMSE和MAE小于传统模型。精度最高的DLA模型结构包含6个隐藏层,每层各340个神经元。[结论 ]本研究基于深度学习建立的杉木树高-胸径DLA模型,其拟合精度与预测精度略高于传统的广义树高-胸径模型,尤其在预测较高的林木时,更为明显,能够用于研究区杉木树高的预测。
[期刊] 林业科学研究  [作者] 梁瑞婷  孙玉军  李芸  
[目的 ]基于深度学习算法,建立多隐藏层的杉木树高-胸径神经网络模型,探索一种更高效低偏的树高模型研建方法,提高杉木树高的预测精度。[方法 ]利用福建省将乐国有林场34块杉木样地的2 898组树高-胸径调查数据,基于传统回归建立10个广义树高-胸径模型,筛选出精度最高的模型作为对照。同时基于H2O平台的深度学习算法,建立70个不同结构的树高-胸径DLA模型,通过分析比较,确定最适宜预测杉木树高的模型结构,与传统最优模型进行比较。[结果 ]建立的树高-胸径DLA模型均能较好地描述杉木的树高-胸径间关系,R~2都在0.84以上,大于最优传统模型,RMSE和MAE小于传统模型。精度最高的DLA模型结构包含6个隐藏层,每层各340个神经元。[结论 ]本研究基于深度学习建立的杉木树高-胸径DLA模型,其拟合精度与预测精度略高于传统的广义树高-胸径模型,尤其在预测较高的林木时,更为明显,能够用于研究区杉木树高的预测。
[期刊] 林业科学研究  [作者] 郑勇奇  张川红  郑洪涛  郑志华  李伯菁  
英、拉、汉树木名称电子词典第1版(TreeName1 0)具有树种的英文、拉丁文和中文名称的相互翻译查询功能。软件包含了1 5万余条英、拉、中树木名称词条,能够进行快速有效的检索查询,为工作提供极大的帮助。整个软件采用基于对话框模式的查询界面和基于文件系统的数据库作为整个查询系统的框架。本系统在设计中采用了比较灵活的功能模块设计,利于软件的更新。与印刷版的各种词典相比,电子词典系统具有无法比拟的优点,它能够及时进行修改、补充,使系统不断得到完善,及时根据用户的反馈信息进行改进,有利于软件质量的提高和功能的完善。
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