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[期刊] 林业科学
[作者]
蔡小娜 苏筱雨 黄大庄 沈佐锐
【目的】对天蛾科10种成虫的前翅进行几何形态测量学分析,探讨利用几何形态测量学实现天蛾科成虫数字化分类的可行性,为逐步实现蛾类昆虫的数字化分类提供新的形态学依据。【方法】首先,进行几何形态测量学分析:以天蛾右前翅为研究对象,按特定次序选取17个翅脉交点作为标记点,并获得坐标数据;对原始标记点坐标数据进行普氏叠加分析消除标本摆放位置、方向和大小等非形状因素等信息;对普氏叠加后的标记点数据进行相对扭曲分析,得到17个标记点对10种天蛾分类作用的大小。其次,对几何形态测量学分析所得数据进行多元统计分析:利用单因素方差分析对17个标记点的差异显著性进行检验,再对普氏叠加后的标记点数据进行主成分分析,然后利用前3个主成分进行判别分析。【结果】相对扭曲分析表明标记点2、4和5对于10种天蛾成虫的分类作用相对较大;单因素方差分析显示17个标记点均具有显著的差异,即标记点在种间是有显著差异的,可以用于本文10种天蛾成虫的分类鉴定;主成分分析的前3个主成分的累计贡献率为97.7%,可作为对10种天蛾成虫进行分类鉴定的变量;判别分析结果显示回归判别和交叉判别的准确率均为100%,实现对天蛾科10种成虫的分类鉴定。【结论】研究表明几何形态测量学可应用于天蛾成虫的数字化分类鉴定,可为未来进一步实现蛾类成虫的自动识别奠定基础。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
朱国平 刘芳沁
几何形态测量学为基于笛卡尔地标点的形状统计分析方法。该方法能够较完整地保留原始样本的形态信息，并配合使用数学与统计学方法对形态数据进行分析，目前已广泛应用至包括鱼类生态学在内的诸多领域中。本文简要概述了几何形态测量学的发展、重要概念、研究方法及其在鱼类生态学中的研究进展。几何形态测量学在鱼类生态学领域中的应用可概括为环境对个体发育的影响、适应辐射、功能形态与生态等三个方面。分析结果认为，几何形态测量学能够在生态学研究中较为细致地反映形态差异并配合后续数据分析，但仍需加强理论研究和技术手段开发。该方法在反映功能形态、结合系统发育、多角度或三维形态分析等方面均大有可为。
[期刊] 水产学报
[作者]
陈新军 方舟 苏杭 陆化杰 刘必林 李建华
几何形态测量法起源于20世纪80年代末90年代初,它不同于传统的径向测量法,重点关注物体的外形变化,并通过相应的理论和方法,将不同物体鉴别出来,该方法对分析具有固定形态或组织的水生动物具有重要的意义,并已广泛使用于种类鉴别和种群划分等领域中。水生动物通常具有硬组织,这些硬组织具有较为固定的外形,因此本文对近十年来国内外学者利用几何形态测量法对水生动物形态以及硬组织的研究进行回顾,简述了该方法的发展历程,说明了外形轮廓法和地标点法的原理,同时介绍了常用的应用软件。根据应用种类的不同,对无脊椎动物和脊椎动物的几何形态测量分析进行了综述。分析认为,目前几何形态测量法已经逐渐开始得到各国学者的认同,但...
[期刊] 水产学报
[作者]
肖百义 姜涛 刘洪波 陈修报 杨健
为了破解鄱阳湖北部不同水域刀鲚（含长颌鲚和短颌鲚两种生态表型）耳石间形态的差异性，以期把握这些水域刀鲚资源群体间的关联性；本研究基于几何形态测量学的地标点法，利用地标点软件获取相应地标点坐标，进行相对扭曲主成分、判别和层次聚类分析；同时利用薄板样条分析对耳石形态进行网格变形，从而有效体现不同刀鲚群体间耳石形态的差异。结果显示，在相对扭曲主成分分析中，主凹槽上地标点的相对扭曲贡献率为77.9%。相对扭曲得分的逐步判别分析发现，上述两种生态表型刀鲚的耳石形态学差异极其显著，两者间相对扭曲得分判别成功率高达100%。此外，长颌鲚不同群体间廖咀头群体的判别准确率最高（95%），其次是庐山火焰山群体（90%）、瓢头群体（55%）、鞋山群体（50%）；长颌鲚聚类分析表明火焰山、鞋山和瓢头群体距离最近，其次为廖咀头群体，与火焰山短颌鲚群体距离最远。本研究确证湖口鞋山、庐山廖嘴头、永修瓢头水域均有长颌鲚的分布，且不同水域群体耳石形态间的差异主要集中在主凹槽处。三个水域群体中廖咀头长颌鲚可能是一个相对独立的群体，而其它水域该生态表型群体间却存在一些关联性。本研究通过分析不同水域刀鲚耳石形态间的差异性，阐释了鄱阳湖北部刀鲚的群体组成特征，可为相关渔业管理和保护提供科学依据和理论支撑。
[期刊] 水产学报
[作者]
张秀霞 朱巧莹 赵俊
唐鱼是华南地区小型亚科鱼类的典型代表,国家Ⅱ级保护水生野生动物。本研究利用基于地标点的几何形态测量学方法分析了唐鱼8个野生种群和2个养殖群体的形态变异,旨在从形态学的角度了解唐鱼不同种群间的分化程度,为唐鱼保护策略的制定提供科学依据。新鲜标本冰冻麻醉后随即置于95%酒精中固定,用Nikon D-800单反相机拍照获得固定标本的标准图像。利用tps系列软件提取地标点坐标值,进行相对扭曲主成分分析、网格变形分析和判别分析来解释唐鱼的形态变异。相对扭曲主成分分析结果显示,第1、2、3主成分分别解释了总变异的48
[期刊] 海洋渔业
[作者]
王超 方舟 陈新军
几何形态测量学是研究生物形态变异的重要分析方法,在渔业科学及众多领域得到广泛的应用。使用Web of Science核心合集数据库检索到733篇文献,运用基于CiteSpace软件的文献计量学分析方法,对发文量趋势、期刊、作者、国家/地区、研究机构、高被引文献进行分析,并结合关键词网络知识图谱、突变检测,探究了几何形态测量学在渔业领域中的应用研究热点以及未来发展趋势。分析结果表明,渔业领域研究发文量呈现出交替增减但整体上升的趋势,以美国为主的欧美国家在该领域有较多的研究,澳大利亚、日本及我国研究相对较少。软件应用、鉴别分类、发育和演化、生态形态学仍是目前研究重点,软件开发、立体几何形态学、人工智能形态学是未来研究的重点方向。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
杨德逍 俞骏 王超 方舟
为探究西北太平洋海域日本鲭的个体生长规律，利用基于地标点的几何形态测量方法对2021—2022年“淞航”号调查船在西北太平洋海域采集的210尾日本鲭样本进行形态学分析。与其他方法相比，利用地标点方法能够有效揭示鱼体表型多样性，反映不同阶段鱼体的变化情况，揭示其个体生长规律。结果发现不同叉长组的日本鲭的外部形态存在显著差异。主成分分析和多元回归分析均显示，叉长组越小的个体，其分区越明显，3个叉长组间的分区位置存在重叠，不同叉长组具有相同的生长模式，日本鲭形态生长速率随叉长的增加而逐渐减小。薄板样条变形网格结果表明，叉长越小的日本鲭个体，其腹部，尾部越小，日本鲭的外部形态随着叉长的改变而发生变化。结论认为，西北太平洋日本鲭生长形态随着叉长的增加而逐渐发生改变。
[期刊] 中国水产科学
[作者]
姜晓东 成永旭 潘建林 李晓东 吴旭干
为鉴别不同地理种群野生中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis),运用基于地标点法的几何形态测量学方法研究长江、黄河、辽河、瓯江、闽江及图们江中野生中华绒螯蟹头胸甲的形态特征。主要步骤为先通过地标点法提取中华绒螯蟹头胸甲上特征点的坐标值,然后进行相对扭曲主成分分析和判别分析来区分6种群中华绒螯蟹头胸甲,最后利用薄板样条分析和网格变形将头胸甲形态变异矢量可视化。结果表明:(1)主成分散点图显示各群体之间虽有部分重叠,但大体可以形成较为集中的区域;(2)网格变形图显示各群体头胸甲的形态差异主要为额刺和侧刺长度;(3)逐步判别分析中各群体的判别准确率为80%～96%,存在一定的错判风险;(4)聚类分析将6群体中华绒螯蟹聚为两支,其中长江、黄河、瓯江和闽江个体被聚为一支,辽河和图们江个体被聚为另外一支。综上,以头胸甲为研究对象的地标点几何形态测量法是区分不同水系野生中华绒螯蟹的有效手段,但仍需要结合传统形态学测量方及遗传结构分析加以辅助证实。
[期刊] 中国水产科学
[作者]
侯刚 刘丹丹 冯波 卢伙胜
利用2010年4月至2010年10月采自北部湾海域的49尾截尾白姑鱼(Pennahia anea)、50尾大头白姑鱼(P.macrocephalus)、49尾斑鳍白姑鱼(P.pawak)和29尾白姑鱼(P.argentata)矢耳石样本,运用基于地标点法的几何形态测量学方法研究了4种鱼类矢耳石形态识别问题。耳石经图像处理后提取地标点坐标值,进行相对扭曲主成分分析,通过判别分析来区分4种白姑鱼的耳石,利用薄板样条分析和网格变形将耳石形态变异矢量可视化。结果表明,在相对扭曲主成分分析中,第1、2、3主成分分别解释了总变异的46.57%、25.39%和10.02%,降维效果较好。其中Ⅰ型地标点6、7...
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
王超 方舟 陈新军
研究生物体的个体发育有助于充分认识其个体形态变化规律，从而了解生物体结构的功能性与形态间的相关关系。为探究剑尖枪乌贼(Uroteuthis edulis)角质颚的生长变化规律，本研究使用几何形态测量学方法分析了不同性别及发育阶段角质颚大小和形态的差异，并揭示其背后的生态含义。研究结果显示，剑尖枪乌贼不同性别个体的角质颚大小在发育过程中存在一定差异，雌性个体角质颚大于雄性个体，但不同性别角质颚形态差异不显著(P>0.05)。主成分分析和薄板样条变形网格显示，角质颚形态由未成熟至成熟期呈渐变规律。在发育过程中，上、下颚的头盖和翼部变得更大，脊突更加凸出，颚角夹角逐渐变小；上颚喙部更加尖锐，但下颚喙部逐渐变得迟钝。多元回归分析显示，上颚在未成熟期形态变化较小，在亚成熟期和成熟期变化较大，亚成熟期和成熟期形态变化趋势相似；下颚在未成熟期和亚成熟期形态变化较大，成熟期形态变化较小，发育过程中形态变化趋势差异较大。剑尖枪乌贼在发育过程中，角质颚形态随着其个体不断发育呈渐变规律，同时角质颚存在异速生长现象，可能与剑尖枪乌贼发育过程中的摄食和环境变化有关。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
冯波 程罗妹
运用传统形态测量方法和地标点方法对广东阳江和湛江两个短吻鲾的形态特征进行了分析。传统测量方法的主成分分析的前两个主成分(76.29%)能明显地区分出两个种群。相对扭曲主成分分析前3个主成分(64.03%)也能明显地区分出两个种群,但效果差于传统方法的主成分分析。网格变形图显示,两地短吻鲾的形态差异主要表现在头部。地标点法避免了传统的多变量形态测量方法的信息冗余、包含的形状信息不够完整等问题,并能够重建图形,突出局部的形变,能够直观地比较出研究对象之间的细微差别。研究亮点:地标点法是国外最新发展出并被广泛使用的形态测量方法,该方法以地标点的坐标来表示生物的形状信息,再通过旋转与重叠,用网格图形和...
关键词：
几何形态测量 地标点法 多变量形态测量
[期刊] 林业科学
[作者]
孙静静 唐丽玉 姚林强 陈崇成
以马尾松生长发育的观测数据为依据,提出基于马尾松形态结构特征的交互式几何建模方法,模拟马尾松不同生长发育时期的几何模型。试验证明:这种基于形态结构特征的几何建模技术对模拟和表现马尾松取得了良好的效果。
关键词：
马尾松 几何建模 形态结构特征 生长规律
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
苏筱雨 蔡小娜 周健 黄大庄
为探讨小盾片几何形态特征对金龟子分类鉴定的可行性和可靠性,以金龟子小盾片的几何形态测量特征为依据,对10种鳃金龟进行分类识别,利用TpsDig2软件在10种金龟子各20个样本的小盾片上,分别提取8个标记点,再利用PAST软件进行普氏叠加和薄板样条分析,消除大小、方向等非形状因素的影响后,得到小盾片8标记点形状的扭曲图像,最后利用SPSS 22.0进行判别分析。结果表明:对10种鳃金龟小盾片8个标记点坐标数据进行普氏叠加和薄板样条分析后,得到标记点位置折线图和扭曲图像,可直观看出10种鳃金龟小盾片形态差异主要发生在标记点2和6处;利用小盾片8个标记点坐标数据形成的几何形态特征进行判别分析,原始判别和交叉判别正确率均高达99.0%。因此,利用小盾片的几何形态特征可以对10种鳃金龟进行准确识别。
关键词：
鳃金龟科 小盾片 几何形态测量学 分类
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
汪献义 邢艳秋 尤号田 邢涛 舒苏
【目的】在地面激光雷达点云分类任务中多存在特征维度较高的问题,然而当点云数量较多,分类任务中构造较高维度的特征往往需要较多的计算成本和运行内存。为了解决这一问题,本研究提出用近邻点构造5个几何特征训练成熟分类器,以期在将林分点云分为地面、树干与枝叶3个类别的同时达到降低特征维度的目的。【方法】在构造特征的过程中采用近邻值为140的快速KDtree搜索近邻点,获得近邻点后利用其计算协方差矩阵特征值、法向量、曲率、方差和最大高程差构造5个几何特征训练分类器。为了检验本研究构造的特征在林分点云分类中的稳定性,分类器分别采用随机森林和xgboost做比较研究。本研究的实验数据均来自地面激光雷达扫描获得的单站蒙古栎人工林点云数据。【结果】使用随机森林和xgboost分类器训练的模型在测试集中正确估计样本数量和样本总量的比值分别为0.932 1和0.936 3。这两个分类器在地面、树干和枝叶这3个类别中的查准率达到0.97、0.93、和0.91以上,且在这3个类别中的分类结果中xgboost较随机森林均有千分级的优势。【结论】结果表明本研究构造的特征能够完成林分点云分类任务,在保证点云分类准确率的基础上,既减少了特征维度,又有助于提高特征计算效率,具有较高的稳定性。本研究的分类结果可为林分参数反演和生物量估计等研究奠定基础。
关键词：
地面激光雷达 点云分类 几何特征 分类器
[期刊] 经济理论与经济管理
[作者]
董志勇 王丛
计量经济学的回归分析,在传统上是用代数等式和矩阵的形式表述的。事实上,回归分析的几乎所有概念都可以在直观的几何框架内进行表述。与直观几何方法相比,传统的巴伦坦图存在一定的局限性和一些误导性错误,用几何图形法都可以得到有效解决,由此说明计量经济学一些基本概念通过几何原理图形化具有相应的作用和意义。
关键词：
计量经济学 巴伦坦图 几何图形方法
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