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随着生态健康检测与保护工作的实践以及研究问题的深入,传统的植物分类手段不能完全满足当前研究的需要。因此为研究快速分类识别草地植物的方法,本研究利用ASD (Analytical spectral devices)地物光谱仪,采集了三江源地区高寒草地常见的阿尔泰葶苈(Draba altaica)、高山风毛菊(Saussurea japonica)和车前状垂头菊(Cremanthodium ellisii)等36种植物的原始光谱数据,并选择了比值植被指数等16种高光谱植被指数,基于支持向量机(Support vector machines,SVM)等3种机器学习算法,构建高寒草地植物光谱分类识别模型。研究结果表明:高寒草地植物的原始光谱均符合绿色植物特征,但由于植物形态特征不同光谱差异主要集中在可见光波段;基于植被指数结合3种算法构建的分类模型,精度依次为随机森林(Random forest,RF)(99.4%)>SVM (93.2%)>K邻近算法KNN (88.0%),且模型的预测结果都出现了误判情况;相比SVM与KNN,RF为基于植被指数构建模型的最佳算法,同时能对所构建模型参数进行重要性分析,其中RGI和SAVI为提高RF分类模型精度的两个重要参数。 相似文献
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以大型哺乳动物东北虎(Panthera tigris altaica)为例,通过使用圈养东北虎监测影像数据集(ATRW),采用YOLOX算法对东北虎进行目标检测研究,检测速度为87.59张/s,0.50阈值准确率(mAP0.50)为97.32%,0.75阈值准确率(mAP0.75)为75.10%,模型总参数量为8.938×106。通过筛选无锚框算法,对选出的YOLOX算法进行轻量化、添加注意力机制及网络损失函数的优化,优化后的算法检测速度提升1.74张/s,mAP0.50准确率提升1.02个百分点,mAP0.75准确率提升1.53个百分点,模型的总参数量减少18.47%。算法改进后,在提升识别准确率的同时,有效降低了检测算法依托硬件的需求,为东北虎的野外行为研究、保护生物多样性及东北虎的野外相关数据收集提供了检测算法。 相似文献
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准确估算草地地上生物量(Aboveground biomass,AGB)对于科学调整草畜关系、保护生态环境和实现草地资源的可持续发展具有重要意义。本文以锡林郭勒盟不同草地类型为研究对象,基于遥感数据、气象数据和数字高程模型数据,利用支持向量机(Support vector machines,SVM)、BP神经网络(BP neural networks,BP)和随机森林(Random forest,RF)三种机器学习算法建立AGB估算模型,评估三种机器学习算法模型估算AGB的潜力。精度验证结果表明,在研究区内不区分草地类型整体建立估算模型时RF算法的回归精度最高(R=0.88,RMSE=0.10,MSE=0.01,MAE=0.07)。SVM算法建立的模型在草甸草原和荒漠草原回归精度较高,而RF算法回归能力在典型草原具有相对优势。不同特征变量对估算AGB的贡献分析结果表明,植被覆盖度(Fractional vegetation cover,FVC)、归一化植被指数(Normalized difference vegetation Index,NDVI)、增强植被指数(Enhanced vegetation index,EVI)和降水量(Precipitation,PRCP)四个变量对AGB估算结果的影响较大。本文研究结果为干旱/半干旱区草地地上生物量估算精度的提高和方法的选择提供科学建议。 相似文献
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毒草种类识别是开展毒草危害面积调查、危害程度评估以及科学防治的前提.研发快速、高效和适用于大范围的毒草种类识别技术对于退化草地生态修复具有重要意义.本研究利用SOC710VP近红外高光谱成像仪,获取了高寒草甸11种主要毒草的光谱数据.采用Savitzky-Golay平滑处理、导数变换、归一化变换、均值中心化和对数变换等方式对高光谱数据进行预处理,利用主成分分析(PCA)方法对预处理数据进行降维处理后,分别用随机森林(RF)、支持向量机-径向核函数(SVM-RBF)、K临近算法(Knn)、朴素贝叶斯(NB)、决策树(DT)等算法对降维后光谱数据进行分类预测,以混淆矩阵总体精度为检验标准,筛选可用于高寒草甸主要毒草的近红外高光谱数据识别算法.结果表明:1)6种数学变换处理中,对数变换后样本光谱反射值差异最大;2)对数变换、平滑处理、均值中心化变换经PCA降维后PC1和PC2累计方差贡献率>85%;3)5种分类算法中,SVM-RBF算法分类精度最高,分类精度达到99.35%;4)使用前8个主成分分类时,分类精度SVM-RBF>RF>NB>Knn>DT. 相似文献
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《黑龙江畜牧兽医》2017,(23)
为了解决我国草原牧民牲畜动态称重困难、效率低、精确度不足等问题,同时为了获取牲畜各生长期体重,笔者提出了一种基于卡尔曼滤波的牲畜动态称重与体重自动采集系统。系统下位机以STM32单片机为主控制器,外接24位高精度A/D转换芯片HX711读取称重信号,Wi Fi模块USRC322作为TCP客户端。PC机上运行Python编写的web服务器,包括TCP服务端和HTTP服务端两个进程,进程之间以rabbit MQ通信。TCP服务端进程负责与下位机TCP客户端通信,并用卡尔曼滤波算法处理称重信号。称重结果存入My SQL数据库,HTTP服务端进程与手机客户端以REST API接口交互数据。其中手机客户端采用最新移动端UI组件库Vux编写,实现牲畜称重数据的实时显示和历史体重数据可视化。结果表明:该系统有效提高了牲畜称重的速度和精度,称重误差在0.8 kg以下。 相似文献
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从数字高程模型中自动提取山脊线和山谷线的技术在测绘、工程设计等方面有着重要的意义。传统依靠二维等高线形态分析方法提取的山脊线和山谷线很难得到理想效果。本文设计出了一种基于水文地貌关系正确的DEM中自动提取山脊线和山谷线方法,同时采用单流向(D8)算法和多流向(Dinf)算法分别对提取山脊线和山谷线结果进行对比分析,得出采用多流向算法提取山脊线和山谷线时,结果与实际地形相符。 相似文献
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《蚕业科学》2020,(2)
在对蚕茧品质检测的过程中,利用图像处理技术对黏连蚕茧进行分割计数能够减少所需的劳动力、提升工作效率、提高计数精度,也是对蚕茧图像进行更高层次处理、分析的基础步骤之一。利用改进的多层次距离变换并结合分水岭的分割算法能有效分割蚕茧并计数。算法能在保证单个蚕茧不被分割的情况下逐步将黏连蚕茧进行分离,并将多层次距离变换后的图像作为种子,利用分水岭算法,将蚕茧分割开来。在针对蚕茧的目标分割测试中,基于多层次距离变换的蚕茧分割计数算法的计数精度达到99.97%,其中计数100%准确的次数占97.08%。与传统图像分割算法相比,基于多层次距离变换的蚕茧分割计数算法有明显优势,不但计数精度更高,蚕茧分割清晰,边缘锐利无毛刺,而且对较复杂光照条件的适应能力更强。但该方法在对大小差异大的蚕茧计数时会造成准确率下降,适用于大小接近的蚕茧的分割。 相似文献