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[期刊] 林业科学
[作者]
徐竞怡 张志 闫飞 张雯悦
【目的】利用深度学习进行树叶识别时需要大量训练样本,当样本量不足、图像风格单一会导致识别准确率不稳定。研究利用少量的样本进行树叶图像增殖和风格转换,可极大减轻数据采集的负担,为提升林业调查信息化、智能化提供有效的技术手段和理论支撑。【方法】采集6种树种的树叶图像建立数据集,引入light-weight GAN对图像进行增殖和风格转换,扩充人工拍摄的树叶数据集,通过在该数据集与原数据集上分别应用AlexNet、GoogLeNet、ResNet34和ShuffleNetV2四种深度卷积神经网络进行训练,分析生成对抗网络的图像增殖技术在树叶识别中的作用。综合模型准确率和训练时间等性能指标选择最优模型,同时对模型的学习率进行调整。使用测试样本对参数优化后的模型进行验证,分析该方法在实践中的可行性和意义。【结果】基于生成对抗网络生成的样本具有高清晰度,高保真性,能够有效地辅助神经网络模型的训练工作,同时也丰富了样本类别,使之获得包含更多不同季节、形状、健康状况的树叶图像。与原始数据集相比,AlexNet、 GoogLeNet、 ResNet34和ShuffleNetV2四种网络在新数据集的训练上均表现出训练误差更小、验证精度更高的特点,其中学习率为0.01的ShuffleNetV2模型对该数据集的训练效果最好,训练时最高验证精度为99.7%。使用未参与训练的测试样本对该模型进行验证,模型对各树叶的识别效果较好,模型的总体识别准确率高达99.8%。与未使用GAN技术的普通深度卷积神经网络相比,本文提出的模型对树叶识别准确率明显提升。【结论】生成对抗网络可以有效地扩充图像数量,对图像进行风格转换,与深度卷积神经网络相结合,可以显著提高树叶识别准确率,适合应用于林业树叶识别领域。
关键词：
树叶识别 生成对抗网络 深度卷积神经网络
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
代祥 梅菊芬 杨亦扬 王玉花
[目的]本试验旨在探讨不同叶色茶树群体的叶色关系及分布规律，同时确定茶树叶色定量描述的最佳色差仪参数，从而为叶色描述、分类提供理论依据。[方法]以120个茶树品种（或株系）为研究对象，用色差仪测定叶片的明度（L~(*)）、红度（a~(*)）、黄度（b~(*)）、彩度（C~(*)）、总色值（E~(*)）、色调角（h）和饱和度（S~(*)），开展包括正态性检验，主成分分析，非参数多重比较，聚类分析和相关性分析的统计分析。[结果]由黄色、绿色到紫绿色，叶片的L~(*)、b~(*)、C~(*)、E~(*)和S~(*)值逐渐降低，a~(*)值先降后升。h值在绿色茶树中最大，紫色与黄色茶树没有显著差异。7个参数在绿色茶树中多为正态分布，而在黄色、紫绿色茶树中多为偏态，说明黄色、紫绿色茶树所受选择压力大于绿色茶树。主成分分析结果表明，不同颜色茶树群体之间主要是明亮度和鲜艳度存在差异，群体内主要是红绿度存在差异。多重比较结果显示，S~(*)值对不同品种（株系）茶树叶色的区分度最佳，h最差。当欧式距离为8.78时，120个茶树品种（株系）被聚为3类，与目测法的分类一致。L~(*)、b~(*)、C~(*)，E~(*)和S*值与叶绿素含量的相关性较强，相关系数都在0.7以上；a~(*)值与花色苷含量的相关性较强，相关系数为0.76。[结论]S~(*)对不同品种茶树叶色区分度最佳，同时与叶绿素和花色苷含量均有较强的相关性，能够在一定程度上反映叶绿素与花色苷含量，可以选定饱和度S~(*)作为精准评价茶树叶片颜色的最佳色差仪参数。
关键词：
茶树 叶色 色差仪 色差仪参数
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
林艳梅 何东健
为实现叶子在风中具有真实感的运动虚拟,探讨了叶子的几何模型和基于1/fβ噪声的单片树叶的自然运动模拟方法,即将叶柄和叶片分别近似为圆柱体和多边形,用实际叶面图像通过纹理映射得到叶子形态结构模型;在分析分形布朗运动的基础上,用1/fβ噪声模拟自然风,并因此控制叶柄与叶片的运动。虚拟结果表明,该技术很好地表现了树叶运动的整体性和真实感。提示基于噪声的模拟技术,可用于树叶自然运动的模拟。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
李旭 石子琰 刘伟 白铁成 吴翠云 张宇阳 邬竞明
为提高枣树种植过程中施用氮肥的精准性，本研究以南疆重要经济作物骏枣（Ziziphus jujuba Mill.）为研究对象，通过对枣树叶片原始光谱和一阶微分光谱与全氮含量的相关性进行分析，利用光谱敏感变量构建植被指数作为衍生变量，再以衍生变量作为变量建立多种线性和非线性的氮素含量预测模型，并对氮素含量预测模型进行精度检验。结果显示：基于枣树原始光谱和一阶微分光谱的模型拟合决定系数均大于0.75，原始光谱变量的预测效果整体好于一阶微分光谱；预测效果最好的是基于原始光谱变量4的幂函数模型：Nit=1.097x~(0.735),R~2为0.821,RMSE为0.024 5。研究表明，建立的氮素含量预测模型能够实现基于高光谱反射率特征对枣树氮素的较好监测效果，能够作为枣树营养素诊断的重要理论依据。
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
王学利
采用二次通用旋转组合设计方法 ,用pH =1 0的水作为溶剂 ,在不同的提取温度、溶剂体积和提取时间的条件下对喜树叶总黄酮的含量进行提取试验 ,建立三元二次回归方程并进行分析。对三因素的不同水平搭配组合 ,应用计算机进行模拟试验得到 93=72 9个数据 ,由此推求最优提取方案。结果表明 ,以pH =1 0的水为溶剂 ,提取温度 91～ 1 0 0℃ ,溶剂体积 50～ 60mL ,提取时间 2 5～ 37min ,可最大限度地提取喜树叶中的黄酮。表 3参 7
关键词：
喜树 叶 总黄酮 通用旋转组合设计 萃取
[期刊] 林业科学研究
[作者]
刘伯斌 卢孟柱 李玲 陈介南
以温室中1年生麻疯树顶端幼嫩叶片为外植体,研究了在MS基本培养基中添加不同浓度的6-苄基腺嘌呤(6-BA)和吲哚丁酸(IBA)对不定芽再生的影响,并采用60天暗培养的方法筛选出愈伤组织诱导和不定芽诱导的最佳激素组合为MS+5 mg.L-16-BA+0.5 mg.L-1IBA,该组合的不定芽诱导率高达75.8%。将该组合诱导出的愈伤组织接种至MS+1.5 mg.L-16-BA+0.05 mg.L-1IBA的固体培养基中,研究了赤霉素对不定芽再生的影响,最佳赤霉素浓度为0.05 mg.L-1,麻疯树叶盘再生率达到90.9%,平均不定芽个数达到4.6个。
关键词：
麻疯树 叶盘 不定芽再生 赤霉素
[期刊] 林业科学
[作者]
单延龙 胡海清 舒立福 徐文科
本文应用多元统计分析中的因子分析和聚类分析方法 ,使用spss 1 0 .0forwindows统计软件系统对5 5种树叶的 6种性状进行统计分析。通过计算和分析 ,得出了反映树叶抗火性的顺序和类别 ,对于防火树种的选择有参考作用。从抗火性的结论中 ,可以看出因子分析和聚类分析适合抗火性的排序与分类分析。
关键词：
抗火性 因子分析 聚类分析
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
吴家胜 应叶青 周国模
采用1年生喜树Camptotheca acuminata苗为材料建立喜树叶用园,设置造林密度为1.0m×1.0 m(处理A为1.00万株.hm-2),0.5 m×1.0 m(处理B为2.00万株.hm-2),0.5 m×0.5 m(处理C为4.00万株.hm-2),0.3 m×0.5 m(处理D为6.67万株.hm-2),0.3 m×0.3m(处理E为11.11万株.hm-2)5个水平的密度试验,分析不同密度对喜树个体高、径生长,叶面积,叶片数和叶生物量等指标的影响。结果表明:①密度对苗高生长有一定影响,但没有明显规律,差异不显著(P>0.05)。②平均地径、单株叶面积和单株叶产量均随密度的增...
关键词：
森林培育学 喜树 叶用园 密度效应
[期刊] 林业科学研究
[作者]
张欢 王东 段帆 李珊 甘小洪
[目的]为了更好地构建水青树核心种质资源库,本文以161个水青树种质为试材,利用叶表型性状的遗传变异数据,对其构建方法进行了探索。[方法]首先,采用欧氏距离和瓦尔德法对所有个体进行逐步聚类;然后,设定10个取样比例(10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%),分别用随机取样策略、偏离度取样策略和位点优先取样策略筛选出与之对应的核心种质资源库。将这3种不同取样策略构建的核心种质资源库进行比较,从而筛选出最适种质资源。[结果](1)三种取样策略中,位点优先取样法明显提高了其种质资源库的方差差异百分率(VD)、变异系数变化率(VR)和极差符合率(CR),且45%是最适合构建水青树核心种质资源库的比例;(2)对种质资源核心库不同数量性状进行t检验,其累计贡献率达到82%以上。[结论]在欧氏距离结合瓦尔德法聚类条件下,位点优先取样策略是构建水青树种质资源核心库的最佳方法。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
胡荣明 魏曼 竞霞 王纪华
【目的】对带病斑苹果树叶片的高光谱图像进行病斑提取,为作物病虫害的遥感监测提供支持。【方法】对带有病斑的苹果树叶片成像高光谱图像,从传统基于光谱特征和面向对象特征2个方向入手进行病斑提取。为减少高光谱图像波段之间的冗余,首先对高光谱图像采用PCA变换进行降维处理,利用降维之后的前11个波段,分别采用波谱角分类和面向对象分类的方法提取苹果树叶片病害区域。【结果】由于同物异谱和异物同谱现象的存在,波谱角分类算法在提取病斑时,对叶柄和叶脉产生了错误的分类,而且以像元为分类单位的波谱角分类,在分类结果图中存在椒盐噪声,而面向对象分类则避免了这一现象的发生。【结论】采用面向对象分类方法提取苹果叶片病斑的...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
赵化兵 李艳丽 谢凯 宋晓晖 董彩霞 徐阳春
【目的】利用光谱学手段,寻找一种快速、简单的梨树叶片中氮含量的诊断方法。【方法】应用傅里叶变换中红外光声光谱仪(FTIR-PAS)研究环渤海湾地区4个梨试验站200个梨园叶片的光声光谱特征,采用偏最小二乘法(PLSR)对叶片氮素含量进行建模和预测。【结果】通过分析PLSR中的主成分数和样本氮素浓度范围对PLSR定量预测能力的影响,当烟台、泰安、昌黎、营口试验站及综合的主成分数分别为6、6、6、4和8时,所建模型最优;用所建的5个模型预测了未知样品的氮素含量,发现预测误差(RMSEP)介于1.26—2.18 g.kg-1,预测相关系数(Rp)介于0.644—0.806。【结论】FTIR-PAS与...
[期刊] 林业科学
[作者]
刘同彦 纪媛 蒋春晓 邵鹏 李海英 贾黎明
【目的】比较树木叶片和塑料叶片单位面积滞纳细颗粒物（ＰＭ＿（２．５））、可吸入颗粒物（ＰＭ＿（１０））、总悬浮颗粒物（ＴＳＰ）等大气颗粒物的量，从而区分出受树木叶片结构影响的滞尘量（ＤＲＬＳ）和不受叶片结构影响的滞尘量（ＤＵＬＳ），为探索城市树木缓解大气颗粒物污染的贡献及优化树种配置提供科学依据。【方法】以北京市常用的６个绿化树种为对象，持续测定４个季度的叶片滞尘动态，以没有降雨影响的１０天为１个试验周期，进行本底采样和颗粒物积累采样，并设置光滑塑料叶片（由自摩擦系数为０．０４的聚四氟乙烯塑料制成）对照试验模拟ＤＵＬＳ，对采集到的供试样本叶片（含树木叶片和塑料叶片）采用洗脱称量粒度分析法（ＥＷ．．．
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
赵彩平 王秋晓 韩明玉 王安柱 刘航空
【目的】研究树形对桃树叶片及果实品质和产量的影响,为桃树栽培中适宜树形的选择及高产优质栽培提供理论依据。【方法】以6年生桃树品种"甜桃王"为试材,比较了开心形和纺锤形桃树叶片及果实品质和产量的差异。【结果】(1)4-10月份,2种树形桃树叶片光合色素含量的变化趋势基本一致,纺锤形桃树叶片6月份的叶绿素a含量、8月份和9月份的叶绿素b含量显著高于开心形桃树;开心形桃树叶片9月份的叶绿素a含量、6月份的叶绿素b含量、6-10月份的类胡萝卜素含量显著高于纺锤形桃树。(2)2种树形桃树叶片比叶质量均存在由内向外,由上到下升高的趋势。(3)除7月份外,开心形桃树叶片的可溶性蛋白含量均显著高于纺锤形桃树。...
关键词：
桃树 树形 叶片 果实品质 产量
[期刊] 林业科学
[作者]
徐振邦 戴洪才 李昕
在培育森林的实践中,早在19世纪就发现有一些树种对于另一些树种具有选择性的影响,这方面大量的工作是通过叶子、树皮或凋落物等浸出液来进行,而我国则研究甚少,尤其树木间相互影响的研究更少。但是,这种现象却是常见的。如在东北的阔叶红松林中,红松(Pinus koraiensis)常与其他伴生的阔叶树混生一起,不仅生长很好,而且还可以在这些阔叶树林冠下更新成长。相反地,在红松纯林下红松幼苗一般很难维持到10年以上。为了了解这些现象,我们选取我国东北分布最广,经济价值最高的阔叶红松林的
关键词：
红松 椴树 水曲柳 相互影响
[期刊] 西南农业学报
[作者]
朱秀红 杨金橘 温道远 韩晓雪 茹广欣
【目的】以全红杨、中红杨、金红杨、红霞杨和翡翠杨5个彩叶杨树品种为试材,以探究不同光照所产生的过剩光能对不同品种的彩叶杨树叶片光保护能力影响的差异。【方法】采用高光胁迫(温度为25/15℃,光照强度为500μmol·m~(-2)·s~(-1)为对照,连续处理3 d,每天取样对色素含量,DPPH清除能力等多个生理指标进行测定,3 d后将受胁迫后的样本置于智能温室内进行适当遮阴处理恢复光照,在恢复的2 d后进行再次取样测定,进行对比。【结果】高光胁迫下花色素苷含量高的品种能激发叶片产生更强的光保护作用。在进行高光胁迫期间,全红杨的最大光化学效率(F_v/F_m)变化幅度、花色素苷含量及增加幅度和非酶抗氧化剂活性(DPPH的自由基清除能力)均显著高于其余4个品种。5个品种的彩叶杨树的花色素苷含量随胁迫时间延长的增加均十分显著,但叶绿素含量及组成比例随光照时间延长没有显著差异,即5个品种的光捕获能力并未表现出显著差异。高光胁迫同时造成全红杨的O~-_2产生速率的增加幅度较低,叶黄素库容量(V+A+Z)在整个实验阶段未表现出显著变化、过氧化氢酶(CAT)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均低于其余4个品种。【结论】在高光胁迫及恢复状态下,花色素苷含量与DPPH活性关联密切,花色素苷在彩叶杨树叶片中的光保护作用主要来自于对叶片中非酶抗氧化能力的贡献。
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