基于卷积神经网络与迁移学习的油茶病害图像识别   总被引：21，自引：12，他引：9  

龙满生  欧阳春娟  刘欢  付青 《农业工程学报》2018,34(18):194-201

传统的植物病害图像识别准确率严重依赖于耗时费力的人工特征设计。该文利用深度卷积神经网络强大的特征学习和特征表达能力来自动学习油茶病害特征,并借助迁移学习方法将Alex Net模型在Image Net图像数据集上学习得到的知识迁移到油茶病害识别任务。对油茶叶片图像进行阈值分割、旋转对齐、尺度缩放等预处理后,按照病害特征由人工分为藻斑病、软腐病、煤污病、黄化病和健康叶5个类别。每个类别各选取750幅图像组成样本集,从样本集中随机选择80%的样本用作训练集,剩余20%用作测试集。利用随机裁剪、旋转变换和透视变换对训练集进行数据扩充,以模拟图像采集的不同视角和减少网络模型的过拟合。在Tensor Flow深度学习框架下,基于数据扩充前后的样本集,对Alex Net进行全新学习和迁移学习。试验结果表明,迁移学习能够明显提高模型的收敛速度和分类性能;数据扩充有助于增加数据的多样性,避免出现过拟合现象;在迁移学习和数据扩充方式下的分类准确率高达96.53%,对藻斑病、软腐病、煤污病、黄化病、健康叶5类病害的F1得分分别达到94.28%、94.67%、97.31%、98.34%和98.03%。该方法具有较高的识别准确率,对平移、旋转具有较强的鲁棒性,可为植物叶片病害智能诊断提供参考。  相似文献   

涌泉根灌不同浓度肥液入渗特性及土壤湿润体模型研究   总被引：6，自引：2，他引：4  

何振嘉  傅渝亮  王博  费良军 《农业工程学报》2018,34(24):90-99

为了研究涌泉根灌肥液入渗特性及湿润体水氮运移的变化规律,在陕北米脂山地微灌枣树示范基地原状土上进行了涌泉根灌肥液入渗试验。结果表明:累积入渗量与入渗时间之间符合Kostiakov幂函数关系(R20.9,P0.01);涌泉根灌入渗能力与增渗效果均随肥液浓度增大而增大;水平湿润锋与竖直湿润锋运移距离均随肥液浓度增大而增大,且均与入渗时间呈显著的幂函数关系,水平方向和竖直方向的湿润锋运移距离的拟合值与实测值的相对误差在–3.84%～5.20%以内。肥液浓度的不同对于湿润体大小略有影响。提出了涌泉根灌肥液入渗湿润体内土壤含水率和NH_4~+-N浓度分布的数学模型,即在一定浓度范围内,单位含水率的变化可引起的肥液浓度变化,且模型的计算精度较高(模拟值与实测值相对误差在10%以内),并符合湿润体内土壤含水率和NH_4~+-N分布规律,可对不同位置处土壤含水率及NH_4~+-N含量进行估算。水分分布情况对肥液浓度条件敏感性较低,NH_4~+-N分布情况对肥液浓度条件敏感性较高。研究可为涌泉根灌水肥高效利用提供参考。  相似文献   

太行山南麓5个林龄侧柏人工林土壤酶活性季节变化   总被引：2，自引：1，他引：1  

裴丙  朱龙飞  冯志培  姜钰蒙  杨喜田  孔玉华 《水土保持研究》2018,25(2):170-175,182

采用时空互代法,以太行山南麓地区20,30,40,50,60年生侧柏人工林土壤为研究对象,研究了土壤蔗糖酶和脲酶活性的季节变化、空间分布特征及其与土壤因子的相关性。结果表明:土壤酶活性有明显的季节变化特征,土壤蔗糖酶的活性呈夏季 > 秋季 > 春季 > 冬季,脲酶活性的季节动态呈夏季 > 春季 > 秋季 > 冬季,两种土壤酶活性均在夏季最高,冬季最低。土壤蔗糖酶和脲酶活性均随土层深度的增加而显著降低（p<0.01）,从表层0-10 cm至深层30-40 cm酶活性下降幅度均超过46%。相关性分析表明,土壤蔗糖酶和脲酶均与土壤含水率、DOC含量呈极显著正相关关系,且两者之间也存在极显著正相关关系（p<0.01）,但是二者的主要影响因子并不完全一致。逐步回归分析表明蔗糖酶活性的主要影响因子是土壤含水率和砂粒体积分数,二者能解释71.2%的变化;脲酶活性的主要影响因子是DON、土壤含水率、硝态氮含量和土壤容重,四者能解释71.5%的变化,暗示温度和水分可能是该区人工林土壤生物活性的主要控制性因素。  相似文献   

河北省种植业水污染足迹初报     

杜玲  徐长春  吴尧  王猛  陈阜 《农业环境科学学报》2018,37(2):286-293

为进一步评估种植业化肥投入引发水污染对应的环境影响,本文利用水足迹理论结合统计数据,采用Recipe生命周期影响评价法对河北省1995—2014年11个地级市的种植业水污染足迹进行研究。结果表明,2014年河北省农作物单位面积施N量和施P量分别比1995年提高了36.3%、52.5%,1995—2014年间秦皇岛的农作物单位面积年均施N量最高(335.4 kg·hm-2),邯郸的农作物单位面积年均施P量最高(119.1 kg·hm-2);比较1995、2004、2014三年各地市的施肥总量,石家庄农作物N肥施用总量三年均列首位,沧州N肥施用总量增幅最大;邯郸农作物P肥施用总量三年均列首位,承德P肥施用总量增幅最大;近20年石家庄的农作物单位面积水污染足迹(wdf)均值最高(2.350 Ml·H2Oe·hm-2),其次是秦皇岛和邯郸,张家口最低,但秦皇岛的wdf年际增长最显著;比较各地市在1995、2004和2014年种植业区域水污染足迹(WDF),各地市的WDF在三年里均呈增加趋势,其中石家庄的WDF三年均值最高,在1995、2004、2014年均处Ⅰ级区,邯郸的WDF均值位于其次,并在2004、2014年升入Ⅰ级区,且2014年邯郸的WDF超过石家庄居全省首位,秦皇岛的WDF增长比例最大,2014年的WDF比1995年增长了77.4%,而石家庄2014年WDF比1995年增长26.7%,在所有地市中其增长比例最小。本研究为河北省分类指导各地市的农业水资源优化及可持续利用提供依据。  相似文献   

一种履带拖拉机自动导航转向控制方法          下载免费PDF全文

付拓  毛文华  张小超  贾全  王丽丽 《农业工程》2018,8(1):84-88

针对由于转向机制不同导致的自动导航系统无法在轮式与履带式拖拉机上通用的问题,提出了一种基于履带转速与虚拟驱动速度和虚拟转向角转换模型的控制方法。通过对轮式车辆中性转向二轮模型和履带车辆转向模型的分析,推导出履带车辆两侧履带卷绕速度与虚拟转向角和虚拟驱动速度的表达式,为自动导航驾驶系统构建完整的反馈控制。进行实车转向试验,采集数据,对提出的转换模型进行验证。结果显示,该转换模型下理论值与实际参考值具有很好的对应关系,该转向控制方法可行。   相似文献   

黄土丘Ⅴ区典型小流域坝控区重力侵蚀分析与预测     

高哲  张富  高建恩  赵传燕  张宏奎  戚继阳  白玉琪  李晓雅 《水土保持学报》2018,32(3):107-112,125

黄土丘Ⅴ区因其独特的土壤及地形和水文地质条件,使淤地坝坝控区的重力侵蚀严重,以至于毁坏耕地、道路和桥梁等,严重影响淤地坝效益的发挥。针对黄土丘Ⅴ区典型小流域坝控区在运行期间因沟岸崩塌和岸坡滑塌等产生的重力侵蚀导致淤地坝泥沙淤积量计算失真的问题,采用实测库容与3S技术生成库容资料和原设计库容曲线复核率定的三重复核分析方法,对运行期淤地坝坝控区域的重力侵蚀来源、诱发因素及预测进行分析。结果表明:(1)反映淤地坝淤积形态的形态判别系数α'为0.711~208.517,均值48.238,说明除阳山上小型坝小于临界数2.2为椎体淤积外,其他淤地坝为三角洲淤积;(2)坝控区形态参数如淤积面面积、周长、淤积体积及淤积形态判别系数等对重力侵蚀影响较大,给出了重力侵蚀量及侵蚀模数的计算关系;(3)重力侵蚀模数的范围184.79~812.80t/(km~2·a),均值360.68t/(km~2·a),坝控区淤积产沙模数的范围225~2 719t/(km~2·a),均值1 382t/(km~2·a)。重力侵蚀模数约占淤积产沙模数的26.1%,说明在黄土丘陵沟壑区第Ⅴ副区淤地坝的库区拦沙既有上游因水力侵蚀产沙又有库区自身重力侵蚀所致,淤地坝的运行管理既要防止重力侵蚀破坏现有耕地,又要防止淤地坝淤积出的土地被沟道基流苦咸水破坏,从而导致淤地坝淤地无法高效利用。  相似文献   

南岭森林的土壤保持功能     

温美丽  杨龙  王钧  付淑清  张玉玲  黄钰辉  甘先华 《广东林业科技》2018,34(2):123-130

南岭山地是国家25个重点生态功能区之一,但其土壤保持功能较弱。本文以南岭国家级自然保护区及其周边地区为例,分析气候、土壤、地形、植被、人类活动等因素对土壤保持的影响。研究发现,该区域兼有水力侵蚀和冻融侵蚀;大东山花岗岩风化的南岭土壤易受流水侵蚀;山体高差较大、坡度较陡且水系发育,导致水流冲刷能力极强;因此该地非常容易诱发水土流失。而不合理的人类活动,已对局部造成严重的水土流失。保护区森林植被的水土保持生态效益,保存了原本易受侵蚀的南岭土壤,实现了南岭的生态功能和价值。因此,南岭的森林植被是控制水土流失的决定性因素,也是实现土壤保持功能最核心的因子。  相似文献   

RNAi技术在作物中的应用及安全评价研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

焦悦  付伟  翟勇 《作物杂志》2018,34(1):9-4

RNA干扰（RNAi）技术在基因功能研究方面应用广泛。近年来,RNAi被认为是具有应用潜力的育种新方法。具有良好抗虫性状的RNAi转基因作物已研究成功,预示其商业化应用成为可能。RNAi转基因作物如何监管成为人们关注的新问题。本文介绍了RNAi转基因作物的发展现状,分析了RNAi技术与传统育种技术及传统转基因技术之间的不同点,总结了RNAi转基因作物的潜在风险,并以美国和欧盟为代表总结了RNAi转基因作物的监管态度,最后分析了RNAi转基因作物存在的监管问题并提出了相关建议,为我国对RNAi转基因作物的监管提供参考。  相似文献   

不同氮钾配比对晒红烟碳氮代谢及化学成分的影响     

赵兵飞  孙双  侯振武  符云鹏  付全善  杨永锋  王静  黄永成 《作物杂志》2018,34(2):73-29

研究了不同氮钾配比对吉林省蛟河晒红烟质体色素、碳氮代谢及化学成分的影响,试验结果表明随着施氮量的增加,烟叶叶绿素含量和硝酸还原酶活性升高。在施氮量为90kg/hm ²、氮钾比为1∶2时,生长后期烟叶叶绿素和类胡萝卜含量仍然处于较高水平,阻碍烟叶碳氮正常代谢,不利于烟叶落黄成熟;而施氮量为75kg/hm ²、氮钾比为1∶3的处理碳氮代谢协调。从调制后烟叶化学成分来说,随着施氮量增加,含氮化合物含量增加,碳水化合物含量降低。随着施钾量增加,调制后烟叶钾含量明显升高。因此,在保证氮肥供应充足的情况下,适当提高植烟土壤钾肥比例,有利于提高烟叶品质。  相似文献   

马铃薯干腐病病原镰孢菌体内产细胞壁降解酶特性研究     

柴莹  徐永清  付瑶  李秀钰  贺付蒙  韩英琦  冯哲  李凤兰 《作物杂志》2018,34(4):154-18

干腐病是马铃薯窖储期的主要病害,病原菌往往通过薯块表面的机械擦伤入侵块茎并破坏块茎的薄壁细胞而进行侵染,其中病菌的进一步扩展需要降解寄主细胞壁,因此,针对干腐病病原镰孢菌产酶特性的研究具有重要意义。以接骨木镰孢菌（Fusarium sambucinum）、燕麦镰孢菌（Fusarium avenaceum）、拟丝孢镰孢菌（Fusarium trichothecioides）、黄色镰孢菌（Fusarium culmorum）、拟枝孢镰孢菌（Fusarium sporotriodides）为试验菌种,以克新1号为寄主材料,对5种镰孢菌体内产细胞壁降解酶特性及温度对这些致病菌的产酶特性的影响进行了研究。结果表明,当5种镰孢菌接种在马铃薯薯块上后,均可以产生羧甲基纤维素酶（Cx）、β-葡萄糖苷酶、多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果胶甲基半乳糖醛酸酶（PMG）,其中Cx的活性在侵染后期最高,PMG在侵染前期较高,且Cx活性低于PMG。在温度对镰孢菌活体内产细胞壁降解酶的影响试验中发现,相对于不接菌对照,Cx、PMG的活性在25℃时较高,β-葡萄糖苷酶在20℃下活性较高,PG在20℃和25℃的活性都较高。以上结果说明：镰孢菌侵染马铃薯时会产生大量的细胞壁降解酶,Cx活性在侵染后期较高,PMG活性在侵染前期较高,且低温不利于真菌细胞壁降解酶的产生。  相似文献