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1.
加权空间模糊动态聚类算法在土壤肥力评价中的应用 总被引：7，自引：0，他引：7
【目的】改进和提高空间模糊聚类算法。【方法】首先利用层次分析法得到各属性的权值,然后将权值与空间模糊动态聚类法相结合,最后利用概率统计中的F分布来确定最佳分类,以提高空间模糊聚类算法的智能性。【结果】加权空间模糊动态聚类算法与基于模糊等价关系的传递闭包方法进行比较表明,当λ取0.993时,F值最大,分类效果最好。此时,加权的F值为4.898,未加权的F值为2.957,说明加权的类间的差距比未加权的明显,即该算法聚类准确率要明显高于未加权的模糊聚类算法。【结论】将其改进的算法运用到精准农业的土壤肥力评价中,试验结果与实际情况相符,证明了该算法的有效性。 相似文献
2.
【目的】比较不同监督聚类方法的优劣及其适用场合。【方法】应用2种高斯混合模型聚类法（GMM）、K-最近邻居法（KNN）、二分类支持向量机器法（SVMs）以及5种多分类支持向量机器法（MC-SVMs），分别对计算机模拟数据以及两组实际微阵列数据进行聚类分析，采用假阳性（FP）、假阴性（FN）、聚类的准确性以及马修斯相关系数（MCC）等指标进行评价。【结果】（1）对成千上万基因表达谱数据，在服从高斯分布条件下，2种GMM法聚类准确性最高，且在训练样本容量较小的情况下，GMM-II法聚类准确性优于GMM-I法。（2）相比较而言，多分类MC-SVMs法稳健性较高，适用性最广，其对高维数据不敏感。不仅适用于成千上万基因表达谱数据的聚类，而且适用于以成千上万基因作为指标对少数几十个样本的聚类。（3）几种MC-SVMs法的表现，在样本容量较大时，宜采用OVO和DAGSVM法；样本容量较小时，OVR、WW和CS法聚类准确性和MCC值较高；样本容量适中时，5种MC-SVMs表现一致。【结论】建议根据数据的特征以及试验需要，同时选用至少两种方法进行试算，以便获得最佳聚类结果。 相似文献
3.
基于模糊聚类分析的田间精确管理分区研究 总被引：13，自引：0，他引：13
【目的】以海涂围垦区盐碱土为研究对象，将从SPOT遥感影像提取出的NDVI数据和盐碱地土壤生产力的主要限制因子盐分数据及部分养分数据作为变量进行精确农业管理分区研究。【方法】模糊c均值聚类方法被用来进行分类分区，并引入了模糊聚类指数和归一化分类熵两种分区效果评价指标，对分区结果进行比较和评价。【结果】本研究区，最佳的分区数目为3个。对处于每一子区内土样的化学特性和实测棉花产量数据进行方差分析，发现其均值在所定义的每个管理分区内都存在着统计意义上的显著差异性，其中子区3具有最高的肥力水平和作物产量，而子区1最低。【结论】利用所选取的变量，模糊c均值聚类算法可以较好地进行管理分区划分。分区结果不但可以指导采样，而且可用于实施变量投入和精确施肥推荐，为样区土壤管理提供科学的决策依据。 相似文献
4.
亚洲大豆栽培品种遗传多样性、特异性和群体分化研究 总被引：6，自引：2，他引：4
【目的】研究亚洲大豆栽培品种地理群体的遗传多样性、特异性和群体分化。【方法】应用大豆基因组64对SSR分子标记技术,对亚洲216份栽培大豆品种遗传变异进行分析。【结果】亚洲大豆栽培品种遗传多样性丰富,地理群体(中国东北、中国黄淮、中国南方、朝鲜半岛、东南亚、南亚)间存在较多互补等位变异数,最多的在中国黄淮与南亚群体间;各地理群体拥有各自特有或特缺的等位变异。亚洲大豆全群SSR标记遗传距离聚类（聚成6类）与地理群体分类间有极显著相关性,地理分群有其相应的遗传基础。亚洲全群由2类血缘组成,分别占中国国内和国外2大类群的绝大部分;地理群体间2类血缘组成的差异明显。国内与国外各群体间以中国南方与东南亚群体间分化最小;国外群以东南亚与朝鲜半岛群体间分化最小;国内群以中国黄淮与中国南方群体分化最小。【结论】亚洲大豆栽培品种地理群体间具有位点和等位变异的特异性,各群体间可以相互补充的位点及其等位变异甚丰富,利用国外栽培品种可以拓宽中国品种的遗传基础。 相似文献
5.
39个烤烟种质亲缘关系的AFLP分析 总被引：8，自引：1，他引：7
【目的】研究烤烟种质的亲缘关系,以期为烤烟种质的鉴别、创新及合理利用等提供理论依据。【方法】利用AFLP荧光标记技术,采用8对E+3和M+3引物组合对39份来自不同国家的烤烟种质的亲缘关系进行分析。【结果】8对引物共产生901条谱带,其中813条呈多态性,多态性条带百分率达90%;39份材料之间的遗传相似系数在0.51～0.89,当相似系数为0.75时,可以将全部试材分为6类。【结论】8对引物能将39份烤烟种质完全分开;聚类结果表明烤烟种质具有较近的亲缘关系,供试材料间的聚类与地理来源没有相关性。 相似文献
6.
【目的】采用AFLP技术,对17个荷花品种进行亲缘关系分析。【方法】从64个AFLP引物组合中筛选出10对多态性较高的引物,以17个荷花DNA为模板,进行PCR扩增,并对产物进行聚丙烯凝胶电泳分析。【结果】共获得条带523条,其中多态性条带370条,多态性比例达到70.75%;根据扩增条带信息进行聚类,可将17个品种分为2组;其中有5对引物,每对引物单独使用均可将17个品种完全区分开。【结论】AFLP用于鉴别荷花品种,具有较高的可行性;本研究为荷花分类和杂交育种的亲本选择提供参考信息。 相似文献
7.
基于FCM的绿洲农田养分管理分区研究 总被引：8，自引：0，他引：8
【目的】以天山北麓绿洲农耕区——新疆农八师148团农田为研究对象,以193个耕层土壤（0～30 cm）有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量的分析数据为变量进行农田土壤养分精确管理分区研究。【方法】模糊c-均值聚类法被用来进行分区,以棉田产量为外部变量,采用FPI、c-φ多次组合法及基于外部变量的多元回归法来确定适宜的模糊控制参数。【结果】研究区最佳分区数为4,模糊指数为1.6。各管理分区土壤养分的变异系数都较分区前全研究区有所减小,而分区间土壤养分差异显著。研究区的平均混乱度指数为0.19,不同模糊类别交叠程度小,地理空间上土壤的隶属关系相对明确。【结论】通过选取适宜的外部变量,模糊c-均值聚类法可以较好地进行管理分区划分,分区结果可以作为变量施肥的单独作业单元进行耕作管理。 相似文献
8.
【目的】根据‘海沃德’猕猴桃膨大果和未经膨大剂处理的猕猴桃正常果在果萼形状上的差异,建立一种基于K-means聚类算法的猕猴桃膨大果的图像识别方法。【方法】利用K-means聚类算法对猕猴桃的RGB图像进行聚类,以初步分割出猕猴桃果萼;对RGB图像进行灰度化,并采用最大类间方差法对灰度图像进行阈值分割,基于阈值分割后的二值图像提取猕猴桃的边缘区域;基于K-means聚类分割的结果与猕猴桃边缘区域的二值图像提取果萼的聚类,再利用数学形态学处理精确提取出猕猴桃的果萼。求取果萼区域最小外接矩形的长宽比,并根据长宽比进行猕猴桃正常果与膨大果的判断与识别。【结果】对提取的猕猴桃果萼特征的统计分析表明,当猕猴桃果萼区域最小外接矩形的长宽比值大于1.6时为膨大果,否则为正常果,利用该算法对‘海沃德’猕猴桃膨大果的总体正确识别率为91.5%。【结论】基于K-means聚类分割算法和果萼形状上的差异所提出的猕猴桃膨大果无损、便捷检测方法,为猕猴桃膨大果的工业化在线检测及基于手机平台的猕猴桃膨大果识别软件的开发提供了新思路。 相似文献
9.
【研究目的】为了解河北省40年来不同小麦品种之间的遗传多样性,以及为小麦育种工作提供理论依据;【方法】采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）对河北省40年来的118个主栽小麦品种进行了醇溶蛋白位点特异性检测,分析了这些品种的遗传多样性及其变化情况;【结果】这些品种具有118种醇溶蛋白带型,共分离出101条迁移率不同的醇溶蛋白谱带。绝大多数品种在α、β、γ、ω 4个区中存在着较大差异,其中α区有15条带,87种带型;β区有24条带,110种带型;1区有21条带,90种带型;（1）区有41条带,111种带型,其中（1）区的多态性最大。供试品种的遗传相似性系数（GS）在0．043-43．86之间,平均值为0．35。用非加权成组算术平均法对GS值进行聚类,供试品种在GS值为0．354的水平下可明显聚为6类;【结论】用非加权成组算术平均法对Gs值进行聚类,供试品种在GS值为0．354的水平下可明显聚为6类。讨论了种子醇溶蛋白在品种遗传多样性评价方面的应用价值。 相似文献
10.
谷子抗旱相关性状的主成分与模糊聚类分析 总被引：27，自引：9，他引：27
【目的】探讨作物抗旱性分析评判的方法,对谷子主要农艺性状和部分生理指标与抗旱性之间的关系进行综合评价。【方法】采用主成分分析（Principal Components Analysis,PCA）和模糊聚类（Fuzzy Clustering, FC）分析,根据16个谷子品种在干旱胁迫和自然降水条件下的抗旱相关性状对其抗旱性进行综合评价。【结果】主成分分析结果表明,6个综合主成分可代表谷子抗旱性90.71%的原始数据信息量。利用抗旱性度量值进行模糊聚类,可将16个谷子品种的抗旱性划分为3类,聚类结果可以较好地反映这些谷子品种的选育和种植区域的干旱特点,其中冀谷18和豫谷1号抗旱性强且稳定性好。【结论】利用主成分分析,结合模糊聚类的方法进行谷子的抗旱性综合评价,不仅可以避免单一指标的片面性和不稳定性,而且可以较好地揭示谷子抗旱相关性状与其抗旱性的关系。 相似文献
11.
聚类、粗糙集与决策树的组合算法在地力评价中的应用 总被引：4，自引：1，他引：3
【目的】地力评价方法大多数有一定的主观性,较少考虑土壤各属性间的依赖关系。论文旨在采用数据挖掘方法,寻求地力等级划分的新方法。【方法】结合农安县耕地调查数据,应用K-means聚类方法、Johnson粗糙集属性约简算法与C4.5决策树算法相结合的优化算法评价地力等级。【结果】使用K-means聚类方法,得到最佳学习样本数;使用粗糙集属性约简和决策树相结合的方法,去掉了冗余属性7个,决策树模型共有节点317个,其中叶节点个数为159个,生成规则159条,模型准确率为82.08%。与未聚类和未约简的方法相比,决策树结点个数减少41.62%。【结论】使用该组合算法,在保证模型准确率的同时,降低了算法的时间和空间复杂性,提高了挖掘效率。 相似文献
12.
【目的】准确获取红富士苹果的分级指标，为实现多特征融合的苹果分级提供依据。【方法】以均值滤波、全局亮度均衡化与图像裁剪方法，预处理实验所需的苹果图像；使用K-means聚类算法、OTSU最大类间方差法，将苹果灰度图转换为二值图；利用二值图与苹果原图的异或运算，提取苹果轮廓；采用苹果的二值图计算苹果的果实区域大小；使用颜色空间转换RGB-HSV中H通道划分果实红色区域；通过构建掩膜、形态学操作判断果体是否含有缺陷及计算其面积；构建最小外接矩形计算苹果的果径及果形；利用KNN分类算法实现多特征融合的苹果在线自动分级。【结果】基于K-means聚类与KNN分类相结合的苹果在线分级方法，在优于传统图像阈值分割效果的基础上，特级果分级准确率为97.14%,一级果分级准确率为100%,二级果分级准确率为93.75%,等外果分级准确率为100%,综合分级准确率达到97%。【结论】100个苹果测试准确率达到97%,验证了该分级方法的可行性与准确性。 相似文献
13.
【目的】实现棉田复杂背景下棉蚜快速准确计数,提出一种先彩色分割,后自适应构元素及阈值的棉蚜计数方法。【方法】该方法基于大量棉蚜图像RGB数据进行K-means聚类建模,利用结构元素完成腐蚀去噪,针对黏连区域像素个数进行求模运算。【结果】根据图像颜色特征将噪音分为13类,蚜虫分为7类,得到其RGB值后再次分类,并分析数据建立模型实现蚜虫和噪音的彩色分割;根据统计学原理建立结构元素,对不同噪音的图像自动选择最优结构元素进行腐蚀去噪;计算黏连区域像素个数与单头蚜虫期望大小像素个数的模,实现黏连区域蚜虫计数。【结论】基于结构元素的棉蚜计数方法能有效的对棉田复杂背景下棉蚜快速准确计数,计数平均准确率为86.47%,在图像处理过程中极大降低了算法对阈值的依赖性,有效地解决了棉蚜图像黏连分割的问题,完成基于数字图像的复杂背景下棉蚜计数。 相似文献
14.
采用分子标记构建新疆野苹果核心种质的方法 总被引：8，自引：3，他引：5
【目的】探讨分子水平构建核心种质的方法,为新疆野苹果核心种质的构建提供方法。【方法】以109个新疆野苹果实生株系的128个SSR位点为材料,根据Nei &; Li、SM和Jaccard遗传距离,采用UPGMA聚类法进行多次聚类,以随机取样策略为对照取样策略,应用位点优先取样策略,研究新疆野苹果核心种质构建的方法。采用丢失的等位基因数以及对Nei’s基因多样度和香农信息指数进行t检验来评价核心种质的代表性。【结果】与对照随机取样策略比较,位点优先取样策略能构建一个更有代表性的核心种质。SM、Jaccard和Nei &; Li遗传距离构建的新疆野苹果核心种质无明显区别。采用SRAP数据和表型数据分析显示,位点优先取样策略是一种较好的构建新疆野苹果核心种质的方法。【结论】采用位点优先法,根据SM、Jaccard或Nei &; Li遗传距离进行多次聚类,是较适宜的构建新疆野苹果核心种质的方法。 相似文献
15.
基于个体优势遗传算法的水稻生育期模型参数优化 总被引：3，自引：2，他引：3
【目的】快速并准确估算作物生育期模型参数。【方法】本文提出了一种新的改进型遗传算法——个体优势遗传算法（individual advantages genetic algorithm,IAGA）,并应用于水稻生育期模型参数估算。在遗传算法的基础上引入个体优势算子,并改进了变异算子及种群更新策略。以完全嵌入方式耦合RiceGrow和ORYZA2000水稻生育期模型,实现了模型参数的自动率定。利用汕优63等5个水稻品种在徐州、高要等地的多年田间试验资料,对IAGA算法的有效性进行对比试验。【结果】（1）试验验证结果的RMSE<3.05 d,NRMSE<3.19%,MDA<2.41 d,R2>0.9885,表明利用IAGA获得的模型参数准确性较高。（2）调参的实测数据量大小对调参结果影响不大。由3年数据增加到6年数据,试验拟合结果最大NRMSE值由2.58%增大到3.08%,增加了0.5%。选择隔年并包含全生育期天数最大值与最小值的调参数据,可以获得较准确的模型参数值。（3）IAGA与复合形混合演化算法、遗传模拟退火算法以及标准粒子群算法相比,可获得更准确的模型参数值。【结论】IAGA算法可以实现水稻生育期模型参数的自动率定,为作物生长模型参数的快速准确估算提供了一种有效新方法。 相似文献
16.
【目的】为了快速、准确地计算土体结构和孔隙度等特征,提出一种基于SFS算法（shape from shading）的土壤三维结构重构方法。【方法】首先获取土壤的灰度显微图像,根据朗伯表面漫反射模型建立土壤的光照方程;然后利用泰勒展开法和雅克比迭代法求解光照方程,计算出像素点高度值并实现土壤的三维重建;最后根据正态分布校正高度值计算土壤孔隙度。【结果】实验结果证明,该方法计算得出的孔隙度与环刀烘干法测得的结果相差0.81%,误差率1.75%。【结论】利用显微图像中土壤结构的三维信息,可以客观准确地计算出土壤孔隙度等物理特征。 相似文献
17.
【目的】研究轮廓线三维表面模型重建中存在的嵌套、分叉和投影交叉等复杂轮廓的轮廓匹配问题。【方法】在定义轮廓距离基础上,制定了轮廓匹配的2条准则,构成拓扑结构简单的轮廓对,针对一对多且投影交叉的轮廓对,采用等比放大方法进行预处理,利用简约束算法对放大后的轮廓对进行剖分。用实际算例对提出的重建方法进行了验证。【结果】算例验证表明,提出的重建方法能快速进行拓扑结构复杂的轮廓剖分,重建合理的表面网格模型,重建只存在轮廓嵌套的南瓜模型需19.673 ms,重建最复杂的莲藕模型需51.845 ms。【结论】通过对果实MRI图像序列提取的轮廓进行剖分,能够快速进行果实表面重建。 相似文献
18.
多性状综合评定的秩和测验方法及其应用 总被引：2，自引：1，他引：1
【目的】秩和比较作为一种非参数方法,虽在作物品种评价方面得到一定的应用,但对多品种多性状的综合评定仍缺乏必要的统计测验基础。【方法】利用“H0：各品种在各性状上的秩次随机分布”假设。【结果】导出了多品种多性状秩和的理论分布;并据之给出了进行品种间多性状综合评价秩和测验的临界值。通过定义任意长度整数C++运算律,解决了当品种数和性状数较多时,因常用软件内置数据类型有效位数不足所导致的计算误差问题。最后,以糯玉米12个品种5个淀粉粘度性状为例演示了分析程序。【结论】该方法操作简便,评定结果具有一定参考意义。 相似文献
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【目的】在测定橘小实蝇（Bactrocera dorsalis）γ-氨基丁酸（GABA）含量和谷氨酸脱羧酶（GAD）活性的基础上,克隆获得橘小实蝇GAD基因（BdGAD1）全长序列,进一步解析GABA、GAD以及BdGAD1在橘小实蝇各发育阶段、成虫不同体段以及经阿维菌素刺激后的表达模式,分析橘小实蝇GAD对阿维菌素作用的应激反应,为系统解析GABA介导的阿维菌素抗药性机制提供基础数据。【方法】采用高效液相色谱法测定橘小实蝇体内GABA含量,分析阿维菌素刺激对GABA含量的剂量和时间效应;以谷氨酸为底物,采用微量滴度酶标板法测定橘小实蝇经阿维菌素刺激后GAD活力的变化;通过同源序列比对的方法,从橘小实蝇转录组数据中筛选出1条GAD基因片段,利用cDNA末端快速扩增技术（RACE）获得该基因的全长cDNA序列;应用生物信息学分析软件对该基因的开放阅读框、编码的氨基酸序列、分子量等信息进行预测,并基于最大似然法构建该基因与其他昆虫相关基因序列的系统发育树,明确其系统进化关系。此外,分别提取橘小实蝇各发育阶段和成虫不同体段的RNA,以表达稳定的α-Tubulin为内参基因,应用qPCR技术,解析BdGAD1在橘小实蝇各发育阶段（卵、幼虫、蛹和成虫）和成虫不同体段（头、胸、腹）以及经阿维菌素刺激后的表达模式。【结果】经阿维菌素刺激后,橘小实蝇体内GABA含量升高,且与阿维菌素剂量及处理时间呈正相关,暗示橘小实蝇可能通过调节GABA含量以抵御阿维菌素的毒害。同时,橘小实蝇体内GAD的比活力也随药剂剂量增加而升高。通过RACE扩增,获得了橘小实蝇BdGAD1的cDNA全序列,长度1 755 bp,开放阅读框1 197 bp,编码398个氨基酸,GenBank登录号为KC763804。基于最大似然法构建的系统发育树显示,该基因编码的蛋白质与冈比亚按蚊的GAD亲缘关系最近,序列一致性高达97%。qPCR分析结果表明,BdGAD1在幼虫期表达量最高,不同体段间相比较发现该基因在成虫腹部的表达量最高。经阿维菌素刺激后,BdGAD1表达水平上调。【结论】BdGAD1的表达具有发育阶段和体段特异性。阿维菌素能够刺激橘小实蝇体内BdGAD1表达水平上升,进而引起GAD活力增加促使虫体合成产生大量的GABA,这可能是橘小实蝇抵御阿维菌素毒害甚至产生抗药性的原因。 相似文献