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农业主要病害检测与预警技术研究进展分析 被引量:65
1
作者 王翔宇 温皓杰 +3 位作者 李鑫星 傅泽田 吕雄杰 张领先 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期266-277,共12页
农作物病害一直以来是制约农业可持续发展的主要因素之一,农业病害预警逐渐成为国内外研究的热点问题。在总结和整理现有国内外研究文献的基础上,对物联网和传感器、3S、光谱、病原微生物检测等农业病害预警信息获取关键技术以及病害图... 农作物病害一直以来是制约农业可持续发展的主要因素之一,农业病害预警逐渐成为国内外研究的热点问题。在总结和整理现有国内外研究文献的基础上,对物联网和传感器、3S、光谱、病原微生物检测等农业病害预警信息获取关键技术以及病害图像处理、病害预警专家系统、病害预测等农业病害预警信息处理技术进行了系统的分析与讨论。综述结果表明,多种技术的结合、集成及融合将使农业病害预警的覆盖面更广,预警准确性更高;农业病害预警信息获取方式在向精确化、广泛化方向发展;对农业病害的短期预警将成为一个研究重点;农业病害早期/初期检测、诊断与预警会成为新的发展方向;农业病害预警系统及装备将朝着低成本化方向发展;实时在线的农业病害自动预警方式具有更大的实际意义。 展开更多
关键词 农业病害 预警 病害检测 物联网 3S技术
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精准农业信息物理融合系统的事件模型研究 被引量:9
2
作者 聂娟 孙瑞志 +2 位作者 曹振丽 邓雪峰 杨昊 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期285-291,314,共8页
信息物理融合系统(CPS)具有严格的实时性和空间约束,根据其事件驱动性,对CPS时空事件模型进行了描述,并依据精准农业的特点对CPS体系结构中的组成部件(物理世界、传感器、计算(控制)单元、执行器、计时器)建立了时空事件模型,并以精准... 信息物理融合系统(CPS)具有严格的实时性和空间约束,根据其事件驱动性,对CPS时空事件模型进行了描述,并依据精准农业的特点对CPS体系结构中的组成部件(物理世界、传感器、计算(控制)单元、执行器、计时器)建立了时空事件模型,并以精准农业大棚的洒水事件闭环过程为例对每一部件进行了分析,证明这些事件模型可以用于精准农业中的基本事件。 展开更多
关键词 精准农业 信息物理融合系统 事件模型 时空特性
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基于中间库与WebService农业信息共享模式的设计 被引量:3
3
作者 魏晓华 王振智 +1 位作者 李源 屠星月 《安徽农业科学》 CAS 2014年第30期10801-10803,10807,共4页
随着农业信息化的迅速发展,我国不断兴起各类农业产业专业信息平台和产品,从而为农业从业人员提供了海量的农业资讯、政策新闻、种养殖管理技术及市场行情等农业信息,然而由于目前各类农业产业专业信息平台和产品存在风格各异、内容参... 随着农业信息化的迅速发展,我国不断兴起各类农业产业专业信息平台和产品,从而为农业从业人员提供了海量的农业资讯、政策新闻、种养殖管理技术及市场行情等农业信息,然而由于目前各类农业产业专业信息平台和产品存在风格各异、内容参差不齐等问题,难以对此类信息进行整合和共享,造成了资源浪费。因此通过研究分析现有信息共享模式,提出了基于中间库和Web Service农业信息共享模式,并以农业供求信息类平台为例进行了设计与实现,为我国农业信息共享提供了参考。 展开更多
关键词 中间库 WEBSERVICE 农业信息共享模式
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基于Heritrix+Solr的农业信息垂直搜索引擎研究与设计
4
作者 郭承坤 陈国松 +2 位作者 阮怀军 陈英义 屠星月 《广东农业科学》 CAS 2015年第5期139-144,共6页
随着农业信息化、智能化的不断发展,农业信息量呈现井喷式增长,为广大农业从业者和农业科研人员提供便捷有效的信息检索方法是目前农业搜索引擎亟需解决的问题。为此,本文提出了基于Heritrix+Solr的农业信息垂直搜索引擎框架,并设计了... 随着农业信息化、智能化的不断发展,农业信息量呈现井喷式增长,为广大农业从业者和农业科研人员提供便捷有效的信息检索方法是目前农业搜索引擎亟需解决的问题。为此,本文提出了基于Heritrix+Solr的农业信息垂直搜索引擎框架,并设计了适用于农业信息垂直搜索引擎的隐马尔科夫Web信息抽取模块和基于词典的mmseg4j中文分词模块,同时改进了页面排序算法,对进一步提升农业垂直搜索引擎的用户体验和工作效率具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 农业垂直搜索引擎 HERITRIX SOLR 中文分词 页面排序
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基于用户兴趣模型的个性化农业信息推送系统 被引量:3
5
作者 于辉辉 屠星月 郭承坤 《江苏农业科学》 北大核心 2015年第9期458-460,共3页
为解决我国农业信息服务平台利用率低、农民自主获取信息能力差的问题,本研究在对农业信息化技术发展现状和农户的实际需求分析的基础上,构建了农户兴趣模型,利用信息推送技术设计实现了个性化农业信息推送系统。该系统可构建动态用户... 为解决我国农业信息服务平台利用率低、农民自主获取信息能力差的问题,本研究在对农业信息化技术发展现状和农户的实际需求分析的基础上,构建了农户兴趣模型,利用信息推送技术设计实现了个性化农业信息推送系统。该系统可构建动态用户兴趣模型并对其实时更新,实现了有效、准确的农业信息推送。 展开更多
关键词 农业信息 用户兴趣模型 信息推送技术
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基于改进粒子群优化模糊控制的农业车辆导航系统 被引量:73
6
作者 孟庆宽 仇瑞承 +3 位作者 张漫 刘刚 张志刚 项明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期29-36,58,共9页
以采用机器视觉导航的农业车辆为研究对象,提出了一种基于改进粒子群优化自适应模糊控制的农机导航控制方法。建立了车辆2自由度转向模型和视觉预瞄模型,对车辆横向控制进行状态描述。对粒子群算法进行了改进,提高了粒子群算法的收敛速... 以采用机器视觉导航的农业车辆为研究对象,提出了一种基于改进粒子群优化自适应模糊控制的农机导航控制方法。建立了车辆2自由度转向模型和视觉预瞄模型,对车辆横向控制进行状态描述。对粒子群算法进行了改进,提高了粒子群算法的收敛速度,降低了算法计算时间。构建了自适应模糊控制器,在模糊控制器中引入加权因子,以横向偏差和航向偏差时间误差绝对值积分(ITAE)之和作为系统目标函数,通过粒子群算法计算得到最优加权因子,进而调整控制规则实现导航车辆的自适应控制。仿真和导航试验结果表明,提出的控制方法可以迅速消除横向误差,具有超调量小、响应速度快等特点,既保留了模糊控制算法的优点,又提高了系统控制品质。在相同参数条件下,与常规模糊控制相比,改进模糊控制算法导航精度显著提高。当车速为0.8/s时,直线路径跟踪最大横向偏差不超过4.2 cm,曲线路径跟踪最大横向偏差不超过5.9 cm,能够较好地满足农业车辆导航作业要求。 展开更多
关键词 农业车辆 导航 路径跟踪 自适应模糊控制 粒子群算法
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基于深度图像的奶牛体型评定指标获取技术 被引量:17
7
作者 郭浩 王鹏 +3 位作者 马钦 朱德海 张胜利 郜允兵 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期273-276,229,共5页
为提高现有奶牛体型线性评定指标获取技术的精度、效率及自动化程度,提出基于深度图像的重建奶牛评定性状相应部位,进而进行测量获取线性评定指标的研究方法,并选取Xtion PRO摄像头作为深度图像采集设备,基于OpenNI搭建的数据获取程序... 为提高现有奶牛体型线性评定指标获取技术的精度、效率及自动化程度,提出基于深度图像的重建奶牛评定性状相应部位,进而进行测量获取线性评定指标的研究方法,并选取Xtion PRO摄像头作为深度图像采集设备,基于OpenNI搭建的数据获取程序完成对奶牛随机部位的点云获取,并结合MeshLab完成对获得的点云数据进行可视化和测量处理,最后将人工测量与重建点云测量所得到的指标进行对比。结果表明,采用低成本的RGBD设备获取奶牛被评定性状相应部位的深度图像,通过从深度图像得到的点云进行测量获取线性评定指标的方法是可行的,在采集距离小于1 m条件下,绝对误差小于10 mm,相对误差小于9%。 展开更多
关键词 奶牛 评定指标 深度图像 重建 点云
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基于数据世系管理的精准农业不确定性复杂事件处理 被引量:4
8
作者 聂娟 孙瑞志 +1 位作者 邓雪峰 杨昊 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期245-253,共9页
伴随物联网采集数据流的增加和对复杂事件匹配的准确性、可靠性要求的提高,不确定性复杂事件处理的研究得到广泛的关注。精准农业中存在大量的RFID及传感器监测数据,但是监测硬件和无线通信技术不能保证100%的可信数据,因此需要一个能... 伴随物联网采集数据流的增加和对复杂事件匹配的准确性、可靠性要求的提高,不确定性复杂事件处理的研究得到广泛的关注。精准农业中存在大量的RFID及传感器监测数据,但是监测硬件和无线通信技术不能保证100%的可信数据,因此需要一个能应用在精准农业中处理不确定事件的流处理引擎。本文在现有流处理引擎SASE基础上,加入概率流理论和数据世系管理理论,提出一种新型的复杂事件处理引擎PUCEP,可以计算输出复杂事件的概率,同时提高不确定性复杂事件的匹配效率,从而减少计算资源消耗和反应时间,提高整个系统的实时性。实验使用温室传感器采集数据,结果表明所提方法对处理概率事件流的复杂事件是有效的。 展开更多
关键词 复杂事件处理 物联网 SASE 世系管理 PUCEP 温室
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面向移动终端的农业知识文语转换系统 被引量:2
9
作者 李鑫星 陈英义 +2 位作者 李道亮 傅泽田 张领先 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期266-271,239,共7页
设计了一套面向移动终端的农业知识文语转换系统,该系统借鉴语义检索技术中对于关键词的语义处理方式,用语义检索技术处理文本切分过程中所遇到的歧义字段,可将农业文本知识转换为自然流畅的语音,并结合呼叫中心技术、借助移动终端推广... 设计了一套面向移动终端的农业知识文语转换系统,该系统借鉴语义检索技术中对于关键词的语义处理方式,用语义检索技术处理文本切分过程中所遇到的歧义字段,可将农业文本知识转换为自然流畅的语音,并结合呼叫中心技术、借助移动终端推广农业知识。首先对文语转换中的文本分析流程进行分析,明确歧义字段处理为文语转换的关键点。在明确关键点的基础上,设计出用于进行分词的词典,进而基于词典匹配和统计分析模型对歧义字段进行提取,再基于语义检索对歧义字段进行处理,从而实现歧义字段的切分,最终采用Cool Edit Pro 2.0软件实现语音合成和韵律处理功能,开发出面向移动终端的农业知识文语转换系统,可有效解决歧义字段的处理问题。由测试结果可以看出,本文算法的查准率为94.03%,较最大匹配法和三元语法的查准率分别提高了5.72个百分点和0.97个百分点;本文算法的查全率为95.32%,较最大匹配法和三元语法的查全率分别提高了0.23个百分点和1.95个百分点;本文算法的F-1测度为0.93,较最大匹配法提高了0.01,与三元语法相同,说明本文算法具有较好的性能。 展开更多
关键词 农业知识 移动终端 文语转换 歧义字段
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农业云视频平台虚拟机负荷预测半监督偏最小二乘法模型(英文) 被引量:2
10
作者 高万林 胡慧 +1 位作者 徐东波 张港红 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期225-230,共6页
为了优化基础设施资源的效率,农业云视频平台虚拟机布局算法需要了解虚拟机当前和未来的资源工作效率,尽可能准确地预知下一步工作,如服务部署,虚拟机的部署、迁移或停止。然而,通常在预测中使用的样本非常小,可用于分析的数据有限。因... 为了优化基础设施资源的效率,农业云视频平台虚拟机布局算法需要了解虚拟机当前和未来的资源工作效率,尽可能准确地预知下一步工作,如服务部署,虚拟机的部署、迁移或停止。然而,通常在预测中使用的样本非常小,可用于分析的数据有限。因此,该文研究设计了一个考虑时间因素,基于小数据集学习的滑动窗口模型。此外,鉴于现有的预测算法仍然有很大的改进误差率的空间,该文中采用基于滑动窗口与最小二乘法和半监督学习的数学方法相结合,提出了一种半监督偏最小二乘法(semi-supervised partial least squares,SS-PLS)的方法来计算上述预测。该文中,分析了在虚拟机使用SS-PLS负荷预测的可行性和优势。试验结果表明,基于滑动窗口模型结合SS-PLS,使得预测精度有了显着的改善,即均方根误差为1.777 86,平均绝对误差是1.331 2,平均绝对误差百分比为0.238 36,三者的增量分别5.47%、6.37%、6.12%。该研究可为云平台中虚拟机资源管理和优化提供一种参考方法。 展开更多
关键词 负荷 预测 算法 半监督学习 虚拟机 偏最小二乘法 滑窗
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面向视频呼叫中心的农业知识视频分割方法 被引量:1
11
作者 张领先 陈英义 +2 位作者 李道亮 傅泽田 李鑫星 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期188-194,共7页
为了推广农业知识,使农民能够通过智能手机有效地获取视频片段,该文面向视频呼叫中心设计了一种农业知识视频分割方法,可将科研机构录制的农业知识视频分割成小的完整的知识单元,并借助视频呼叫中心送达到农民手中。该文研究基于HSV(hue... 为了推广农业知识,使农民能够通过智能手机有效地获取视频片段,该文面向视频呼叫中心设计了一种农业知识视频分割方法,可将科研机构录制的农业知识视频分割成小的完整的知识单元,并借助视频呼叫中心送达到农民手中。该文研究基于HSV(hue,saturation,value)颜色空间的视频镜头切分方法,通过对比镜头之间的颜色直方图,实现视频镜头切分;结合农业知识讲座类视频"音频为主,视频为辅"的特点,研究视频中音频镜头的切分方法,并在音频镜头的辅助下完成对于视频镜头的聚类,从而提取出视频语义单元,实现对于视频的分割,试验结果表明,该方法的查准率为88.9%,查全率为96.0%。该方法解决了现有镜头聚类方法不适用于农业知识讲座类视频的问题。 展开更多
关键词 信息服务 互联网 农业 知识 呼叫中心 视频 分割
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基于农业垂直搜索引擎中文分词词典的构建研究 被引量:3
12
作者 张启宇 于辉辉 +1 位作者 陈英义 王磊 《广东农业科学》 CAS 2015年第3期165-169,共5页
在农业垂直搜索引擎研究过程中,中文分词是重要的研究方向。针对传统农业垂直搜索引擎搜索信息抽取不准确、速度慢等缺点,采用双数组Trie树为基本模型,利用中文词条首字区位码与数据库表行号相对应的方式,并根据农业垂直搜索引擎的需要... 在农业垂直搜索引擎研究过程中,中文分词是重要的研究方向。针对传统农业垂直搜索引擎搜索信息抽取不准确、速度慢等缺点,采用双数组Trie树为基本模型,利用中文词条首字区位码与数据库表行号相对应的方式,并根据农业垂直搜索引擎的需要设置了农业词汇的词性编码,以My SQL数据库为例设计了农业领域专用的分词词典。该分词词典可充分利用数据库的优势进行词典组织,并且可以进行词库的远程共享和共同维护,方便不同的系统进行访问;词条按首字分类存放构造双数组Trie树,可有效减少构造过程的内存空间。该农业分词词典结构对其他领域和行业也具有借鉴意义。 展开更多
关键词 中文分词 农业词典 MY SQL 词性编码
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发展农业大数据的主要问题及主要任务 被引量:33
13
作者 郭承坤 刘延忠 +2 位作者 陈英义 孙敏 屠星月 《安徽农业科学》 CAS 2014年第27期9642-9645,共4页
大数据的应用已经成为各领域的研究热点。大数据理念和技术在我国农业领域应用方面具有一定的特殊性。重点研究分析大数据应用在我国农业领域时可能遇到的主要问题,从应用过程分析,包括数据获取过程中的数据量化和数据共享问题,数据处... 大数据的应用已经成为各领域的研究热点。大数据理念和技术在我国农业领域应用方面具有一定的特殊性。重点研究分析大数据应用在我国农业领域时可能遇到的主要问题,从应用过程分析,包括数据获取过程中的数据量化和数据共享问题,数据处理过程中的预处理和元数据产生问题,数据分析解释过程中的客观性问题。针对上述问题,提出了发展农业大数据的3大任务,包括农业数据整合、农业大数据平台构建和多元研究团队培养。 展开更多
关键词 农业大数据 多源异构数据整合 大数据平台
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基于三维重建的动物体尺获取原型系统 被引量:23
14
作者 郭浩 马钦 +3 位作者 张胜利 苏伟 朱德海 郜允兵 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期227-232,246,共7页
为提高现有动物体尺获取技术的效率和自动化程度,提出双深度摄像头动物实时三维重建系统,进而进行动物体尺获取。基于随机采样一致性算法的圆球标定方法对摄像头外参数进行自动标定,再利用外参数将同步获取的点云数据进行配准达到实时重... 为提高现有动物体尺获取技术的效率和自动化程度,提出双深度摄像头动物实时三维重建系统,进而进行动物体尺获取。基于随机采样一致性算法的圆球标定方法对摄像头外参数进行自动标定,再利用外参数将同步获取的点云数据进行配准达到实时重建,最后采用优化拾取机制后的交互式测量方法得到体尺。选取Xtion PRO作为点云数据采集设备并以猪标本作为重建对象,利用高精度激光扫描仪的重建数据与该系统重建结果进行了对比试验,结果表明圆球标定算法能够全自动快速地获取摄像头外参数,用该参数配准后的数据平均误差在7.50 mm以内,该系统以15帧/s的速度重建猪体全身,获取误差在4%以内的体尺信息,达到农业上动物体尺测量的一般要求,该系统可用于动物体尺测量。 展开更多
关键词 动物体尺 三维重建 点云 深度摄像头
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基于三维点云数据的苹果树冠层几何参数获取 被引量:29
15
作者 郭彩玲 宗泽 +1 位作者 张雪 刘刚 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期175-181,共7页
针对果园环境下苹果树冠层参数获取精度较低的问题,提出了基于地面三维激光扫描仪高精度获取苹果树冠层参数的方法。选用Trimble TX8地面三维激光扫描仪作为苹果树冠层三维点云数据采集设备,提出了基于标靶球的KD-trees-ICP算法,用于高... 针对果园环境下苹果树冠层参数获取精度较低的问题,提出了基于地面三维激光扫描仪高精度获取苹果树冠层参数的方法。选用Trimble TX8地面三维激光扫描仪作为苹果树冠层三维点云数据采集设备,提出了基于标靶球的KD-trees-ICP算法,用于高精度配准苹果树冠层三维点云数据。研究了平均风速小于4.5 m/s时,距离地面三维激光扫描仪不同远近条件下的标靶球配准残差和拟合误差的变化规律,分析结果表明,标靶球平均配准残差为1.3 mm,平均拟合误差为0.95 mm,低于大场景测量配准误差要求(5 mm)。为了提高有风环境下提取苹果树冠层参数的精度,研究了0.9~4.5 m/s区间平均风速影响下的苹果树冠层枝干、果实、叶片的三维点云质量,建立了风速与叶片侧面厚度的曲线拟合模型,分析结果表明,在果园平均风速小于1.6 m/s时可以从苹果树冠层三维点云数据中提取高精度冠层参数。利用地面激光三维扫描仪获取距离苹果树12 000 mm以内冠层参数,测量精度高于人工测量,相对误差小于4%,为果树高通量信息获取提供了技术支持。 展开更多
关键词 测量误差 激光扫描仪 精度 苹果树冠层 三维点云数据
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基于移动GIS的作物种植环境数据采集技术 被引量:18
16
作者 叶思菁 朱德海 +3 位作者 姚晓闯 岳彦利 黄健熙 李林 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期325-334,共10页
野外数据采集具有灵活性强、采集内容多样、准确度高等优势,已成为补充完善农业数据的主要手段之一。作物种植环境数据采集工作存在指标多并随调查区域、作物类型与作物生育期不同而发生变化等特点,采用传统方式设计调查界面与录入模式... 野外数据采集具有灵活性强、采集内容多样、准确度高等优势,已成为补充完善农业数据的主要手段之一。作物种植环境数据采集工作存在指标多并随调查区域、作物类型与作物生育期不同而发生变化等特点,采用传统方式设计调查界面与录入模式难以满足数据采集的普适性需求。为此,在分析作物种植环境数据采集工作实际需求的基础上设计并实现了作物种植环境数据采集系统(CPEDCS)原型。一方面,系统针对作物种植环境指标的不确定性特征提出基于结构表的用户可定制种植环境数据录入模式,支持用户自定义录入界面;另一方面,系统集成移动GIS为野外采集工作提供空间信息支持,并可以动态适应空间数据类型、数量、范围的变化。研究的数据组织模型在陕西省杨凌区小麦种植环境野外调查的实际应用中,表现出良好的实用性与稳定性,一定程度上提高了采集工作效率,减少了数据录入出错率并能为调查人员提供空间信息辅助功能。 展开更多
关键词 种植环境 野外数据采集 移动GIS 地理信息系统 ANDROID
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面向蔬菜病虫害视频移动获取的网络互通网关设计 被引量:5
17
作者 李鑫星 李辉 +3 位作者 马云飞 刘春迪 傅泽田 张领先 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期309-315,共7页
网络互通问题是限制移动视频获取的关键技术瓶颈,为解决此问题,在前期关于视频分割、压缩、标注、检索等一系列研究基础上,设计出面向移动视频获取的网络互通网关,最终实现蔬菜病虫害视频的移动获取。首先对视频电话网络和IP网络的网络... 网络互通问题是限制移动视频获取的关键技术瓶颈,为解决此问题,在前期关于视频分割、压缩、标注、检索等一系列研究基础上,设计出面向移动视频获取的网络互通网关,最终实现蔬菜病虫害视频的移动获取。首先对视频电话网络和IP网络的网络协议3G-324M和H.323进行了详细分析。进而基于不同网络协议原理的分析,设计出3G-324M与H.323的互通网关,包括信令网关和媒体网关两部分:信令网关负责处理信令(信号),实现视频电话网与IP网络间呼叫层面和系统层面的控制和互通;媒体网关负责数据传输,实现视频电话网与IP网络间媒体和数据层面的控制和互通。最终基于前期的研究基础和本文设计的网络互通网关,构建了蔬菜病虫害知识视频移动获取模型,实现了蔬菜病虫害的视频移动获取。此外还对视频获取模型进行对比试验,通过与传统方法的比较,证明所设计的网络互通网关和移动视频获取模型具有理论和实用价值。 展开更多
关键词 蔬菜病虫害 视频 移动获取 网络互通 网关
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基于水平尺度扩展的土壤水分介电传感技术 被引量:5
18
作者 周海洋 孙宇瑞 +3 位作者 P.Schulze Lammers 单桂林 程强 温渤婴 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期261-265,共5页
设计了一种水平放置管式结构的介电水分传感器测量系统,通过水平往复移动扫描,测量一定深度下水平剖面的土壤水分。水分传感器的测量原理为频域(FD)外缘场阻抗法,该系统实现了土壤水平剖面含水率的线扫描测量,其最大扫描长度为380 cm。... 设计了一种水平放置管式结构的介电水分传感器测量系统,通过水平往复移动扫描,测量一定深度下水平剖面的土壤水分。水分传感器的测量原理为频域(FD)外缘场阻抗法,该系统实现了土壤水平剖面含水率的线扫描测量,其最大扫描长度为380 cm。为了检验该测量系统的技术性能与可应用性,结合农田滴灌试验给出了2个点源激励下土壤入渗的应用测试案例。试验结果显示了不同质地土壤的入渗差异并记录了点源激励下土壤入渗过程的时间、空间三维数据。 展开更多
关键词 土壤 水分传感器 介电原理 水平尺度扩展 线扫描
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基于高光谱成像技术的不同产地小米判别分析 被引量:26
19
作者 吉海彦 任占奇 饶震红 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2271-2277,共7页
高光谱成像技术被广泛应用于农产品的检测。基于高光谱成像技术结合机器学习算法无损鉴别不同地区的小米样本。将来源7个省份共计23份样品的小米样本根据地理区域划分为东北地区、河北、陕西、山东和山西共5大类,其中东北地区共6份样品... 高光谱成像技术被广泛应用于农产品的检测。基于高光谱成像技术结合机器学习算法无损鉴别不同地区的小米样本。将来源7个省份共计23份样品的小米样本根据地理区域划分为东北地区、河北、陕西、山东和山西共5大类,其中东北地区共6份样品,山西地区5份样品,河北、陕西和山东各4份样品。将每份样品均分为10等份并利用高光谱成像仪采集900~1700nm波段内小米的高光谱数据。为了减少光照不均匀和暗电流对实验的影响,对采集到的高光谱数据进行黑白校正。利用ENVI软件选取小米高光谱图像的感兴趣区域(ROI),每份小米样品选取9个ROI。计算ROI内的平均光谱值,以此平均值作为该样本的一条光谱记录,最后共收集到2070条光谱曲线,其中东北类540条,山西类450条,其他河北类、山东类、陕西类各360条。为了减少样品表面的不平整性引起的散射现象,进而影响小米的真实光谱信息,对收集到的原始光谱进行多元散射校正预处理(MSC)。采用随机划分法对校正过后的光谱数据划分训练集和测试集,测试集占的比例为0.3。利用线性判别分析(LDA)对不同产地小米的光谱数据进行可视化分析,将测试集代入训练好的LDA模型,做出预测结果的混淆矩阵(Confusion Matrix),结果表明LDA对于陕西和山西类的预测准确率为0.84和0.99,对于东北、河北和山东的预测准确率仅为0.68,0.68和0.40。进而采用递归特征消除(RFE)对小米的光谱信息进行特征选择,去除冗余的信息,提高模型的预测准确率。将RFE分别与支持向量机(SVM)和逻辑回归(LR)结合,对不同产地小米的判别进行对比分析。将小米光谱数据的训练集分别代入SVM-RFE和LR-RFE模型并结合3折交叉验证技术,以模型F值的微平均(Micro-averaging)最优选择出相应的特征子集。结果表明,LR-RFE选择的波长数为74个,其模型的Micro_F为0.59;SVM-RFE选择的波长数为220,其模型的Micro_F为0.66。将选择后的特征子集应用到测试集并将测试集分别代入SVM和LR模型,采用模型预测结果的混淆矩阵和模型的受试者工作特征曲线(ROC)作为评价方法。结果表明SVM-RFE对东北地区、河北、陕西、山东和山西的预测准确率分别为1,0.37,0.72,0和1,其ROC曲线下面积(AUC)分别为0.82,0.92,0.93,0.70和0.99。LR-RFE的预测准确率分别为0.92,0,0.97,0和0.80,其AUC分别为0.72,0.74,0.94,0.66和0.88。从预测结果可以看出SVM-RFE模型的综合分类性能优于LR-RFE,而对陕西类的判别LR-RFE要优于SVM-RFE,对于河北类和山东类两个模型都不能有效判别。这两个模型的预测准确率相比LDA有了一定的提升。 展开更多
关键词 高光谱成像 小米 判别分析 递归特征消除
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基于GPS控制技术的土地平整系统 被引量:8
20
作者 刘寅 李宏鹏 +1 位作者 刘刚 王泷 《农机化研究》 北大核心 2014年第9期142-146,151,共6页
土地平整可以提高灌溉水的利用率,是农田节水增产的重要措施之一。为此,采用上位机决策和下位机控制相结合的方法(上位机系统以车载计算机为工作平台,采用高精度GPS接收机获取农田三维地形位置数据),提出了高程测量数据误差修正算法,用... 土地平整可以提高灌溉水的利用率,是农田节水增产的重要措施之一。为此,采用上位机决策和下位机控制相结合的方法(上位机系统以车载计算机为工作平台,采用高精度GPS接收机获取农田三维地形位置数据),提出了高程测量数据误差修正算法,用来校正平地作业过程中GPS动态测量误差;利用校正后数据,计算平地基准高程,输出位置高低判断信号。下位机系统以控制器为核心,接收位置高低判断信号,输出液压控制信号驱动平地铲升降,完成平地作业。平地试验表明,误差矫正后的农田三维地形分布图精度较高,测量效率比传统人工定点测量方法提高75%以上;土地平整效果较好,平地精度达到7.8cm,可满足高标准农田田面平整度要求。 展开更多
关键词 GPS 土地平整 三维地形测量 姿态航向传感器
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