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[期刊] 工业工程  [作者] 方卫国  蔡伟宁  
针对军用无人机研制费用预测样本数据缺乏、影响因素复杂的问题,利用Gram-Schmidt回归方法提取无人机研制费用预测的关键参数,给出了基于Gram-Schmidt回归的军用无人机研制费用预测模型和算法步骤。利用样本数据进行检验,并与逐步多元回归、人工神经网络和偏最小二乘等预测方法进行了比较。结果表明Gram-Schmidt回归方法用于军用无人机研制费用预测具有实用性和优越性。
[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 曹英丽  肖文  江凯伦  郭宝赢  刘亚帝  王洋  
纹枯病是水稻生产中三大病害之一,其早期检测对病害的及时防控、保证粮食安全具有重要意义。高光谱技术为水稻病虫害高通量、实时监测提供了有效的技术手段。基于高光谱病害检测中高光谱的降维,或检测特征的提取至关重要,利用2017和2018两年水稻盆栽纹枯病接种试验与大田纹枯病调查试验样本高光谱数据,探讨了分窗Gram-Schmidt变换的高光谱数据降维与特征波段提取,构建纹枯病检测模型,对比分析了本研究方法与主成分分析、连续投影法高光谱降维效果与病害检测精度。结果表明:基于分窗GramSchmidt变换可有效实现高光谱数据的降维,盆栽样本高光谱降到4维,纹枯病检测模型决定系数R2为0.8373,均方误差MSE为0.0406;大田样本高光谱降到4维,纹枯病检测模型决定系数R2为0.9701,均方误差MSE为0.0065。主成分分析法降维,盆栽样本高光谱降到6维,纹枯病检测模型决定系数R2为0.7931,均方误差MSE为0.049,大田样本高光谱降到6维,纹枯病检测模型决定系数R2为0.9658,均方误差MSE为0.0078;连续投影法降维,盆栽样本高光谱降到8维,纹枯病检测模型决定系数R2为0.8132,均方误差MSE为0.0466,大田样本高光谱降到4维,纹枯病检测模型决定系数R2为0.9685,均方误差MSE为0.0072。对比主成分分析法和连续投影法,基于分窗Gram-Schmidt变换的高光谱降维效果与纹枯病检测精度均效果较好,可为高光谱降维与水稻纹枯病防治提供一定的理论基础和技术支撑。
[期刊] 数量经济技术经济研究  [作者] 郭基联  张恒喜  刘晓东  
本文分析了普通最小二乘回归方法在飞机研制费用建模中所面临的困难和偏最小二乘回归方法在此问题上的优势;简述了偏最小二乘回归方法的原理和建模步骤;结合实例对飞机机体研制费用进行了回归分析。结果表明,偏最小二乘回归模型有效克服了自变量的多重相关性问题,解释性好,精度高,对国产军用飞机的研制费用建模是一种十分有效的方法。
[期刊] 草业科学  [作者] 赵茜蕾   斗尕杰布   沈羽彤   扎西加措   孙子墨   唐凤霓   廖雅芳   刘坤博   党泽加   斗拉加   孙义  
小花草玉梅(Anemone rivularis)是多年生草本植物,在黄河源区分布较为广泛,其过量分布会限制当地草地畜牧业发展,并导致生态系统稳定性和服务功能下降。目前尚没有在区域尺度上开展小花草玉梅时空分布的研究,基础分布数据集和高效、高精度观测方法的缺失是主要限制因素之一。本研究利用自主开发的无人机路径规划和信息提取系统(FragMAP)在黄河源区布设404个样本采集点并获取小花草玉梅的基础分布数据,通过物种分布集成预测平台(BIOMOD)明晰关键的影响因素,模拟小花草玉梅的潜在分布,并预测未来不同气候情景下其在黄河源区的空间分布规律以及适宜生境的变化。结果表明:1)黄河源区小花草玉梅的空间分布主要受年均降水、土壤pH和年均温度等因素的影响。2)在当前气候情景下小花草玉梅主要分布于黄河源区东南部的红原县、阿坝县、玛曲县和若尔盖县等区域。3)在未来气候情景下,小花草玉梅的空间分布随着未来气温的升高呈扩大趋势。本研究首次在黄河源区刻画了小花草玉梅的分布特征并预测其在不同气候情境下的演变趋势,为高寒草地开展毒杂草的适时防控、合理管理和利用提供技术支持。
[期刊] 财会通讯(综合版)  [作者] 董云芝  黄国良  
一、数据的获取首先,判断企业的生产规模与流程在近期有没有发生重大变化。如有重大变化,以历史数据为基础的回归分析就不能比较准确地预测未来的成本。其次,分析可能影响制造费用变动的因素,如产量、直接人工小时、机器小时等。获取这些变量的历史数据,期限最好限定在最近三年内,如果产品的成本一直比较稳定,可以只选用近一年的数据。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 李祥  吴金卓  林文树  
【目的】森林生物量的精确测定,对于全球气候变化和碳循环研究具有重要的意义。【方法】以东北林业大学城市林业示范基地为研究区域,首先利用无人机平台获取整个研究区域的高分辨率无人机影像;然后在研究区域四种人工林样地中分别选取20 m×20 m的4块建模样方和4块测试样方,通过每木检尺法实测建模样方内林木的树高和胸径数据,建立H-DBH(树高-胸径)估算模型,并结合已有的DBH-SB(胸径-树干生物量)模型得到测试样方的森林生物量数据;在处理后的数字冠层高度模型(DCHM)基础上利用局部最大值法提取树高与树冠中心点位置,建立一种结合无人机影像提取树高与H-SB(树高-树干生物量)经验模型的森林生物量制图方法。【结果】不同样方的H-DBH模型R2均大于0.70,测试样方的总地上生物量平均值为6 915.85 kg,总的估测精度为87%。通过ArcGIS软件结合本研究提出的方法快速得到了整个研究区域的地上生物量分布图,估测总地上生物量为4 396.18 t。【结论】研究结果可为快速准确的进行森林生物量的估测提供基础数据和技术参考。
[期刊] 南京农业大学学报  [作者] 吉文翰   郑恒彪   王迪   唐伟杰   郭彩丽   姚霞   江冲亚   朱艳   曹卫星   程涛  
[目的]收获前获取水稻育种小区的产量信息是高通量表型监测的重要组成部分,也是水稻高产育种的迫切需求。当前,水稻产量预测方法大多基于少数品种,且由线性回归、机器学习等方法建模,因此估产模型一般都存在迁移性较差、精度不高等问题。本研究旨在利用无人机影像和深度学习网络构建适用于多水稻品种的产量预测模型。[方法]利用无人机获取了水稻育种试验的多时相RGB和多光谱影像,系统比较了线性回归、机器学习、深度学习算法在产量预测上的表现;同时,提出了一种基于注意力机制和卷积神经网络的水稻产量预测方法,并对比分析了ResNet50,MobileNetV3,ShuffleNetV2三种网络的表现。[结果]线性回归和机器学习算法在水稻育种小区产量预测上表现较差(R~(2)<0.3)。MobileNet模型的收敛速度和预测精度是最高的,测试结果为R~(2)、RMSE、RRMSE分别为0.55、1.06 t·hm~(-2)、12.62%。引入注意力机制的MobileNet模型的收敛速度和预测精度得到了一定的提高,测试结果为R~(2)、RMSE、RRMSE分别为0.58、1.03·hm~(-2)、12.26%。利用时域卷积网络(Temporal Convolutional Network)构建的时间序列模型对水稻产量预测精度有一定提升,R~(2)、RMSE、RRMSE分别达到了0.64、0.96 t·hm~(-2)、11.4%。[结论]卷积神经网络为水稻育种材料产量预测提供了可靠方法,为基于无人机平台的水稻高通量表型研究提供较好的技术支撑。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 郭燕  井宇航  王来刚  黄竞毅  贺佳  冯伟  郑国清  
【目的】氮素的精准监测和合理施用对小麦健康生长、产量及品质提升、减少农田环境污染与资源浪费尤为重要。为精准监测小麦生长关键生育期植株氮含量,探索机器学习方法构建的植株氮含量预测模型的迁移能力。【方法】小区试验于2020—2022年在河南省商水县开展,在冬小麦拔节期、孕穗期、开花期和灌浆期,采用M600大疆无人机搭载K6多光谱成像仪获取5波段(Red、Green、Blue、Rededge、Nir)多光谱影像。基于5个波段冠层反射率提取20种植被指数和40种纹理特征,采用相关分析从65个影像特征中筛选冬小麦植株氮含量敏感特征。基于筛选出的敏感特征,采用BP神经网络(BP)、随机森林(RF)、Adaboost、支持向量机(SVR)4种机器学习回归方法构建植株氮含量预测模型,并对模型预测效果和在不同水处理条件下模型的迁移预测能力进行分析。【结果】(1)植株氮含量与影像特征的相关系数通过0.01极显著水平检验的包括22个光谱特征和29个纹理特征。(2)4种机器学习回归方法构建的冬小麦植株氮含量预测模型存在差异,RF和Adaboost方法预测植株氮含量集中于95%的置信区间,多分布于1:1直线附近,而BP和SVR方法预测的植株氮含量分布相对较为分散;RF方法构建的预测模型R ~2最大,RMSE最小,MAE中等,分别为0.81、0.42%和0.29%;SVR方法构建的预测模型R ~2最小,RMSE和MAE较大,分别为0.66、0.54%和0.40%。(3)以W1处理(按需灌溉)实测植株氮含量为训练集,采用BP、RF、Adaboost和SVR方法构建的模型对W0处理冬小麦植株氮含量迁移预测R ~2分别为0.75、0.72、0.72和0.66;以W0处理(自然状态)实测植株氮含量为训练集,BP、RF、Adaboost和SVR方法构建的模型对W1处理冬小麦植株氮含量迁移预测R ~2分别为0.51、0.69、0.61和0.45。【结论】4种机器学习方法构建的冬小麦植株氮含量预测模型均表现出了较强的迁移预测能力,尤以RF和Adaboost方法构建的模型预测效果和迁移能力为好。
[期刊] 统计与决策  [作者] 李述山  
文章以Copula与Pair-Copula为工具建立了非线性回归模型——Copula回归模型,给出了相应的参数估计方法、回归预测方法及算法,并通过实际算例说明了回归模型的有效性,讨论了Copula回归模型的优缺点,提出了进一步研究的方向。
[期刊] 中国科技论坛  [作者] 王锡柱  
近年来,无人机产业迅速发展,无人机在民事领域的应用日益广泛,便利了人们的生产生活,但是,无人机也存在侵害公民权利的风险。带有摄像功能的无人机能够跟踪公民,收集、储存特定信息,同时,无人机收集的信息以及飞行数据将自动同步到无人机云中,对于隐私权构成极大威胁。中国现有的隐私权保护体系在规制无人机侵犯隐私权方面存在不足,还需完善,可以学习美国、欧盟、加拿大等国规制无人机侵犯隐私权的经验,明确无人机侵犯隐私权的规制原则,在相应法律或者规范性文件中规定各主体应遵循的操作规范,在促进无人机产业发展的同时保障公民隐私权。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)  [作者] 黄号   马文卉   李家诚   方洋旺  
为保障固定翼无人机编队在未知障碍环境下的安全飞行,该文针对固定翼无人机编队飞行控制方法展开研究。在深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient, DDPG)的基础上,引入贪婪选择构建了Greedy-DDPG算法,训练长机模型实现避障控制;并结合人工势场的方法和领从一致性设计了僚机群避障避碰控制策略,确保僚机能够规避障碍,跟随长机执行飞行任务。数值仿真实验结果显示, Greedy-DDPG算法的训练时长比DDPG算法的缩短了5.9%,避障的泛化能力得到提升; Monte Carlo仿真实验验证结果显示,本文方法具有良好的鲁棒性。采用该方法可实现无人机编队协同飞行,对于保障无人机编队在未知环境中的飞行安全具有重要意义。
[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 李昂  王洋  曹英丽  于丰华  许童羽  肖文  
目前常用的水稻产量估算方法以卫星遥感估产为主,卫星遥感估产的分辨率较低、缺乏机理性、误差较大。为了能够快速灵活地获取水稻冠层信息、提高分辨率、准确地估测水稻产量,利用无人机平台搭载高清数码相机,拍摄从抽穗期到成熟期的水稻冠层影像,首先应用中值滤波算法对RGB颜色空间下水稻冠层图像进行去噪,然后针对彩色水稻图像的颜色特征,将图像由RGB颜色空间转换到L*a*b*颜色空间,运用K均值聚类算法对水稻冠层图像进行聚类分析、图像分割,提取出水稻穗、获得水稻穗数量、代入水稻产量估算公式进行估产。试验区域共有18块水稻
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 傅隆生  房文泰  武振超  李瑞  
在农业院校及相关科研生产单位中,无人机被广泛应用于果园的农情信息获取,但现有消费级无人机通常只装配RGB相机,常规的定高飞行随着距离增加可能出现不稳现象,导致数据偏差,影响后续计算分析。该文基于自行开发的无人机平台,装配Nvidia开发板搭载RGB-D相机,设计果园多参数获取实验。该无人机平台能够完成果园RGB-D数据的实时监测、多个参数数据获取及存储等功能,学生可通过参数获取实验中的实际操作实现相关基础知识和理论学习,同时,该无人机平台各部件易拆装且留有开源端口,便于学生进行自主研发。经大量测试及优化后,结合RGB-D技术的无人机平台精度满足教学科研要求,结合深度学习方法开展果园中苹果树的多参数估测实验案例研究(包括果树树高、冠幅长和冠幅宽),以期为本科、研究生的教学科研工作的开展提供支撑。
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 李红军  何雄奎  宋坚利  杨苡  
为全面掌握全球农用无人机的研发态势,对2000—2019年Web of Science数据库中的论文和Derwent数据库中的专利进行分析。结果显示:中国、美国、西班牙、德国、日本和印度是农用无人机研发的主要国家;无人机论文数量前五强机构均来自中国,专利数量前五强机构以美国的公司为主,但农用无人机及植保无人机专利数量前五强机构来自中国的最多;中国在植保无人机研究中占据主导地位,论文和专利数量占全球的比例分别为61%和78%;农用无人机重要论文的产出国为西班牙和美国,而重要专利的产出国为美国和中国;农用无人机研发关注作业系统、测控系统和方法原理等方面,其中植保无人机研发侧重于作业系统和部件;农用无人机在遥感监测、长势监测与估产、植物保护中有广泛应用,在畜禽监管、播种授粉、农业灌溉等方向也逐步得到推广。作业对象信息特征的提取和分析是农用无人机推广应用的关键,未来的研发既要关注终端的作业设备研究,还要深入开展作业对象表型的研究,开发出高敏感度的传感器,适应精准农业的要求。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 石永磊   周凯   申鑫   崔天翔   曹林  
目前,我国的林业发展仍存在资源总体分布不均、整体质量不高等问题,制约着林业发展从注重数量增长向质量提升的转型。面对国家生态安全、木材安全、粮油安全和“双碳”目标等重大战略需求,迫切需要实现林木表型性状的精准监测,从而实现选育优异种质资源、缩短育种周期、提升林木抗逆性和木材品质等目标。传统的林木表型监测获取的样本少、效率低、精度差且有时还具有一定的破坏性,制约了林木良种选育的效率和质量。缺乏高效精准的高通量表型信息采集方法与分析技术,已成为阻碍林木遗传分析、良种选育等的主要瓶颈之一。现代无人机遥感技术能够智能、快速、精准地获取多尺度林木表型性状动态变化信息,对突破上述林木表型监测瓶颈具有重要意义。借助无人机所获取的高分辨率主被动遥感数据及深度学习、机器学习和数据挖掘等智能分析算法,可精准提取多尺度林木表型性状,为揭示“基因—表型—环境”三者之间的响应关系提供多时相定量数据保障,从而进一步实现优异种质资源筛选、精准栽培、识别和量化胁迫以及抗逆育种等目的。本研究首先介绍了林木表型监测中主要的无人机遥感传感器的应用现状。然后,重点介绍了无人机遥感技术在林木形态结构性状、生理功能性状和生化组分含量提取上的应用进展。最后,从林木表型性状多时相周期性动态监测、无人机多源表型性状数据整合、天空地不同平台遥感数据融合协同监测和林木表型多组学联合分析四方面对无人机林木表型监测遥感技术的未来发展趋势进行了展望。
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