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[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
高士增 张怀清 刘闽 何清平 罗立平
通过三维激光扫描技术得到的树木枝干点云数据,不仅数据量大,而且特征复杂,不适合采用传统的方法提取等值线。对此,首先把点云数据中树木的枝和干分为不同的部分,然后建立点云的分层模型,并分析点云在树高方向上的数据量分布。在高精度采样下,将分层点云作为等值线的采样数据,对每层数据中不同部分的树木枝干点云分别采用凸包算法进行连接,建立树木枝干的等值线模型。结果表明:在没有先验等值线知识和建立点云对象模型的条件下,利用迭代的凸包算法可以有效地对树木枝干离散点云数据进行连接,得到的等值线符合一般等值线的特点。最后通过实例验证了方法的适用性。
[期刊] 上海水产大学学报
[作者]
崔雪森 陈雪冬 樊伟
绘制等值线是对各类环境要素进行可视化表达的重要方式之一。根据海渔况预报过程中海水表层温度等海洋环境要素数据多规则网格分布的特点,介绍了四边形进行三角网格化并插值生成原始等值线的过程步骤,并利用Visual C++成功开发了渔场环境要素等值线的绘制模块。同时,针对所生成的原始等值线尖锐角过多、不够光滑的特点,给出了一种在保留原始等值点的基础上,补充等值线顶点个数以消除等值线上尖锐角的新的平滑算法,对其平滑过程进行了理论证明并给出了等温线绘制实例。最后,分析讨论了与商业化软件ArcView中的等值线绘制效果差异及其优点。
关键词：
渔场环境 等值线 海水表层温度 平滑
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王晓松 黄心渊
在自然场景中拍摄的树木图像包含了丰富的信息,并受环境、光照、天气、噪声等的干扰,树木本身及其周围景物的多样性使得自然场景中的树木图像提取成为一项复杂的、探索性很强的工作。本文采用自然图像抠图技术进行树木图像的提取,较好地解决了树木图像内部存在大量空洞和透明现象的问题;提出了关注区域的概念,并引入区域生长的方法,从简化三分图划分、尽可能多地确定前景像素点和减少未知区域待运算像素数目3个方面对基于马尔可夫随机场(MRF)的抠图方法进行了改进。实验结果表明:改进的基于MRF的树木图像抠图算法能够有效地提取树木图像,并简化了人机交互过程,增强了颜色的准确性,同时使运算速度大幅度提高。
关键词：
图像提取 自然图像抠图 马尔可夫随机场
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王晓松 黄心渊 付慧
树木图像提取是将树木地面摄影图像中的单株树木与其周围景物分离的技术,为计算机技术在林业中的应用提供基础数据和技术支撑。在自然场景中拍摄的背景具有不确定性的树木图像,其提取是一项探索性很强的工作,具有重要的实用价值和现实意义。本文分析了复杂背景下树木图像的特点和提取的难点等问题;把近年来出现的树木图像提取方法按照图像分割和自然图像抠图分成两大类,并分别对每种方法中的典型算法进行了详细阐述。在此基础上,对图像分割与自然图像抠图技术在树木图像提取应用中的优势和局限性进行了分析和比较,提出把图像分割和自然图像抠图技术合理结合,针对树木图像特征,设计出准确、快速、实时的树木图像提取技术是未来研究的重点和...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张岚棋 杨华 张晓红
【目的】林分内林木大小、竞争和树种多样性等多方面因素影响着林木的生长，而胸高断面积生长量通常被用来描述树木生长状态。本文利用长白山云冷杉针阔混交林主要树种的单木胸高断面积生长量建立随机森林模型，研究和量化影响树木生长的环境因素，旨在为该地区的云冷杉针阔混交林生长预估提供理论依据。【方法】连续24年（1987—2010年）对总样木数为6 903株的固定样地进行数据调查，应用随机森林算法，选取单木、竞争因子、多样性和气候方面共11个调查因子，对混交林中6个主要树种建立胸高断面积生长量模型，并使用10折交叉验证法来优化超参数mtry和评估模型结果。【结果】（1）臭冷杉、云杉、红松、椴树、枫桦、白桦6个主要树种胸高断面积生长量模型的决定系数分别为0.663、0.683、0.695、0.459、0.384和0.568。（2）单木胸高断面积是最重要的因子，对树木生长有着很强的正向影响；竞争因子和树木大小多样性是影响树木生长的主要因素，单木胸高断面积生长量随着竞争因子、树木大小多样性增加而下降。（3）树种多样性对树木生长的影响比较有限，树种多样性指数和混交度的增加会一定程度加快云杉、臭冷杉和红松的生长速度；而气候因子对树木生长的影响则相对较小。【结论】树木生长在很大程度上依赖于其自身的生长潜力，在外界环境中主要受到来自林木间竞争和树木大小多样性的抑制，而树种多样性的增加也能在一定程度促进林内优势树种的生长；随机森林模型能够很好地量化和显出各变量与单木胸高断面积生长量之间复杂的关系，可以作为森林管理评价工具，为森林生长收获预估提供新的方法。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
刘超 卜鑫荣 刘慧 杨官学 沈跃 徐婕
[目的] 目标分割是通过为果园喷雾机提供树木的表征信息，使喷雾机能够实现精准喷雾的一项基本视觉任务。在分割过程中，对苗圃中的树冠、树干等不同部位进行分割，可以帮助喷雾机对喷雾部分的对靶，实现在果园或苗圃景观中无需人工干预的自动导航以及精准喷药等操作。与图片相比，点云能够更好地表征树木的三维结构并且受照明条件影响小，因此针对点云树木设计分割算法更适合应用在果园、苗圃等室外环境中工作的农业机械上。[方法] 本文介绍了一种分割精度准确、参数量小的点云分割网络，TSNet，它可以很容易地被部署在果园喷雾机上。该网络主要具有以下特点：1）该网络基于DGCNN改进，可以更好地实现点云分割任务；2)网络引入了连续递归门控卷积模块 （g~(n)Conv），可以提高树木分割的准确率；3）为了避免全局信息损失并增加信息传递效率，我们设计了权重通道用于特征传递。[结果] TSNet分割树木的mIoU达到了90.08%，模型大小为0.72 M，优于常用的点云分割算法，PointNet、PointNet++、DGCNN、CurveNet、PointMLP和D-PointNet++。[结论] 所提方法能够为苗圃树木检测识别和农业机器人作业提供更准确地感知信息。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
杨坤 赵艳玲 张建勇 陈超 赵鹏鹏
无人机遥感技术在树木参数获取中具有重要作用。为探讨利用无人机高分辨率影像提取树高的可行性,本文选择邱集煤矿矿区森林公园为研究区,采用Pix4D软件对无人机采集的高分辨率影像进行处理,生成研究区正射影像和三维点云;利用最大类间方差法将三维点云分割为树木点云及树下地面点云两部分,由此提取树木顶端高度和地面平均高度,并将地面平均高度视为树木根部的高度,得到树木高度。研究表明:最大类间方差法能够准确分割树木点云和地面点云;利用无人机高分辨率影像进行树高提取是可行的,树木高度测量绝对误差小于80cm、相对误差绝对值
关键词：
无人机 高分辨率影像 三维点云 树高提取
[期刊] 林业科学
[作者]
栾玉 江梦虹 杨雨婷 刘焕荣 马欣欣 张秀标 孙丰波 费本华 方长华
作为一种自然资源，树木具有重要的环境、社会和经济价值。树木生长成熟过程中，细胞间及细胞壁各层相互作用会产生生长应力，生长应力是木材组织正常发育的结果，是树干和树枝维持其垂直生长或特定角度生长的重要动力。此外，树木在抵御自身重力或光照、风雪、地势等环境刺激时，会形成具有更高水平生长应力的应力组织——应力木，从而达到调整或维持生长形态的目的。树木中的生长应力是影响木材成材和加工质量的重要力学问题，且生长应力水平与细胞结构、化学组分密切相关，开展树木生长应力研究、厘清树木生长应力分布和形成机理，对树木的定向培育、生物学结构与功能研究、木材加工与利用以及仿生新材料的开发具有重要意义。已有研究通过树木生长应力水平测试，结合其解剖结构、基因、化学组分、激素分布、力学材性等方面特征，对树木生长应力形成机理进行了深入分析，探索生长应力的产生来源；但由于生物材料结构复杂、变异性大，且研究者对生长应力形成机理的认识也在不断更新，树木生长应力形成机理尚未达成共识。本研究简述树木生长应力的生物力学作用及常用表征方法，综述主流的树木生长应力形成理论，对生长应力形成机理的一般性假说和特殊应力组织（应拉木和应压木）的生长应力形成假说进行重点分类阐述，并对各假说存在的争议性问题进行分析，以期全面认识树木生长应力，并为推动其进一步研究、为树木细胞结构和性质变异研究以及木材精细化利用提供参考，为探寻有效的降低树木生长应力的措施提供基础，为人工林的生物改良和栽培提供理论和实践支持。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王华芳 路永斌 卫蓉
本文报道了用Beckman Ls9800液体闪烁计数器(LSC)测定树木辉光的一种方法.该方法包括3个步骤:(1)取种子胚、15天龄苗木、树木嫩枝基部3cm茎段或6月底以前的根尖5cm部分作为样品;(2)样品装入测样瓶,置入仪器并避光5h;(3)用SINGLE PHOTON MONITOR程序(第六特殊程序)计数.在样品中不加入任何试剂.本方法在侧柏、杨树等树木辉光测定中得到验证.
关键词：
树木 辉光 测定方法
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
管西鹏 陈宇拓 张怀清 刘闽 李永亮
针对三维激光扫描仪获取的树木点云数据存在噪声点的问题,结合双边滤波算法,通过设定空间邻近度因子σc值不变、灰度邻近度因子σs变化以及σs值不变、σc变化的2种不同参数取值状态,根据计算得到的双边滤波权因子α,选择剔除部分与当前采样点距离过大的相邻采样点,更新所有的数据点,最后得到经过滤波后的新数据点。经过对比分析2种参数取值状态下的不同去噪结果,可得到合理的参数取值,进而实现对树木点云模型去噪的处理,且达到保持原特征的目的。最后选取2个合适的实验数据模型,进一步对实验结果进行验证。实验结果表明该算法简单高效,噪声去除效果良好,具有较好的实用性和研究意义。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王建宇 王庆贵 闫国永 姜思领 刘博奇 邢亚娟
本文通过野外控制试验,设置4个梯度的施氮处理,分别为对照(CK,不加氮)、低氮(T_L,5 g/(m2·a))、中氮(T_M,10 g/(m2·a))、高氮(T_H,15 g/(m2·a)),研究云冷杉红松林主要树种的径生长对氮沉降增加的响应。结果表明,枫桦径生长随氮添加梯度的增加出现了先促进后抑制的趋势;臭冷杉和红松径生长随氮添加梯度的增加而受到抑制,其中臭冷杉表现出明显的衰退现象甚至死亡;花楷槭则表现出较为复杂的响应,可能与该树种对不同梯度氮添加的响应机制不同有关。同时还发现,各处理、各树种的胸径大小
关键词：
原始云冷杉红松林 树木生长 氮沉降 响应
[期刊] 林业科学
[作者]
徐华东 徐国祺 王立海 杨学春
以大青杨原木为试验材料,在原木样本横截面布置离散网格式测点,采用应力波方法,测试横截面内应力波传播时间(SWT),采用Matlab模拟SWT等值线,分析温度和空洞缺陷对SWT等值线的影响。结果表明:应力波在完好原木横截面以圆弧形曲线传播,沿径向传播最快,而沿弦向传播则较慢;空洞和温度对SWT等值线均有显著影响;低温原木中应力波传播更快;与完好样本相比,含空洞原木SWT等值线形状有较大差异;空洞改变了应力波传播路径,促使SWT增加;传播到空洞后面区域的SWT数值与空洞直径正相关,在木材径向这一趋势更显著。
关键词：
应力波传播时间 原木 无损检测 等值线
[期刊] 人口研究
[作者]
伍理
早在1935年,胡焕庸教授根据1933年资料编制发表了第一张中国人口分布图和等值线密度图,至今已有五十多年的历史。在此期间,国内除根据1953年第一次人口普查资料编制出版了一幅中国人口等值线密度图以来,至今还没有全国性人口地图问世。 华东师范大学人口研究所胡焕庸、伍理
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
杜宇 杨华 贺丹妮 陈庆国 张晓红
【目的】探究天然云冷杉林邻近木多样性、竞争强度对林木生长的影响，为云冷杉林结构化经营和管理提供科学依据。【方法】选取长白山天然云冷杉林2015、2018年两期固定样地调查数据，基于结构方程模型分析邻近木多样性、竞争与树木生长的关系。【结果】（1）研究区内天然云冷杉林的邻近木树种、径阶、树高多样性指数均集中在1.04处，3个多样性指数整体上分布均匀，树种混交度高，林分结构复杂。（2）结构方程模型中，树种、径阶、树高3个邻近木多样性指数和竞争指数对材积生长量的总影响系数分别为-0.001、0.166、0.073和-0.489，结果表明竞争是影响林木生长的关键因素。（3）径阶和树高多样性的增加对生长量均为正面影响，其中径阶多样性为直接影响，树高多样性为间接影响；树种多样性表现为直接的负面影响与间接的正面影响，总体为负面影响；此外，树种多样性的提高可以减少林木间的竞争强度，树高多样性的提高可能会导致林分结构的分化，进而促进林分中林木个体的生长。（4）研究区内林木的生长压力可能多来自于同径级林木，小径级林木生长状况较差且竞争压力较大，大中径级林木与之相反。【结论】择伐同径级或相近径级林木，同时提高林分内的径阶、树高多样性水平，可以降低林木竞争水平，促进林木个体生长，进而提高云冷杉林林分生产力。
[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...
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