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基于改进的VGG16网络和迁移学习的水稻氮素营养诊断 被引量:7
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作者 张林朋 杨红云 +1 位作者 钱政 紫微 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期219-229,共11页
为实现水稻氮素营养的快速、准确识别,采用改进的VGG 16网络和迁移学习相结合的水稻氮素营养诊断识别方法,以杂交稻‘两优培九’为试验对象进行田间试验,设置4组不同的施氮水平(施氮量分别为0、210、300和390 kg/hm^(2)),在水稻幼穗分... 为实现水稻氮素营养的快速、准确识别,采用改进的VGG 16网络和迁移学习相结合的水稻氮素营养诊断识别方法,以杂交稻‘两优培九’为试验对象进行田间试验,设置4组不同的施氮水平(施氮量分别为0、210、300和390 kg/hm^(2)),在水稻幼穗分化期和齐穗期,扫描获取水稻叶片图像数据;通过图像预处理方法,对数据进行扩充;构建改进的VGG16和迁移学习相结合的网络模型对水稻叶片图像数据进行氮素营养诊断识别。结果表明:1)在幼穗分化期时,改进的VGG16网络的识别准确率为93.1%,模型大小约为迁移学习VGG16模型的1/6,训练时间约为1261 s。2)在水稻幼穗分化期和齐穗期,该模型微调后的识别准确率均能达到95%以上。基于迁移学习和改进的VGG16网络所建立的水稻氮素营养诊断模型具有较好的泛化能力,可以预测水稻氮素营养状况,为水稻氮素营养诊断提供参考。 展开更多
关键词 水稻 氮素营养诊断 VGG16网络 迁移学习 微调
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基于GlobeLand30的都匀市2000-2020年土地利用时空演变分析 被引量:8
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作者 李颖 高长春 +3 位作者 陈泓辛 刘亚 李金花 紫微 《中国资源综合利用》 2022年第9期71-76,共6页
基于2000年、2010年和2020年的GlobeLand30数据,本文采用土地利用变化强度指数、单一土地利用动态度、综合土地利用动态度和土地利用转移矩阵等方法,分析都匀市2000—2020年土地利用时空演变特征。研究表明,都匀市土地利用类型面积比例... 基于2000年、2010年和2020年的GlobeLand30数据,本文采用土地利用变化强度指数、单一土地利用动态度、综合土地利用动态度和土地利用转移矩阵等方法,分析都匀市2000—2020年土地利用时空演变特征。研究表明,都匀市土地利用类型面积比例的排序为:林地>耕地>草地>人造地表>水体;2000—2020年,都匀市各用地类型面积绝对变化量的排序为:林地>耕地>人造地表>草地>水体。2000—2020年,都匀市土地利用类型转移频繁,不同土地利用类型间的转移方式较为多样。都匀市土地利用变化的主体是林地和耕地,二者具有较大的变化强度,但林地面积呈减少趋势,而耕地面积呈增加趋势。2000—2020年,林地的单一土地利用动态度为负,其面积呈缩小趋势;人造地表、水体、耕地和草地的单一土地利用动态度为正,分别为12.697%、5.081%、1.434%和0.370%,说明人造地表的扩张趋势最剧烈。2000—2010年,都匀市土地利用变化比较平稳,土地利用格局相对稳定;2010—2020年,都匀市土地利用变化比较剧烈,综合利用程度升高。 展开更多
关键词 土地利用 时空演变 都匀市
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基于自适应特征融合的水稻氮素营养诊断
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作者 张林朋 孙爱珍 +2 位作者 钱政 紫微 杨红云 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第4期216-223,共8页
为了快速准确地对水稻进行氮素营养诊断,提出一种基于自适应特征融合的水稻氮素营养诊断方法。该方法通过对杂交稻两优培九进行田间试验,设置4组不同的氮肥梯度(施氮量分别为0、210、300、390 kg/hm^(2)),扫描获取水稻叶片图像并进行数... 为了快速准确地对水稻进行氮素营养诊断,提出一种基于自适应特征融合的水稻氮素营养诊断方法。该方法通过对杂交稻两优培九进行田间试验,设置4组不同的氮肥梯度(施氮量分别为0、210、300、390 kg/hm^(2)),扫描获取水稻叶片图像并进行数据预处理,构建基于自适应特征融合的水稻氮素营养诊断模型ResNet34-AFF-SE。使用构建的ResNet34-AFF-SE模型对水稻叶片进行氮素营养诊断,结果表明,在水稻生长的幼穗分化期、齐穗期,ResNet34-AFF-SE的识别准确率为97.5%、97.2%,模型大小为87.9 MB。ResNet34-AFF-SE模型在准确率和训练时间上优于AlexNet、VGG16、MobilNet v3-small等网络模型。基于自适应特征融合的水稻氮素营养诊断方法所建立的ResNet34-AFF-SE模型具有较高的识别准确率,可以精准地识别水稻叶片的氮素营养状况,为水稻作物的氮素营养诊断提供了新的思路。 展开更多
关键词 水稻 氮素营养诊断 自适应特征融合 ResNet34-AFF-SE 识别准确率
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基于Stacking集成卷积神经网络的水稻氮素营养诊断 被引量:2
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作者 杨红云 紫微 +4 位作者 高飞 黄进龙 钱政 张林朋 刘娇娇 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期573-581,共9页
【目的】为实现水稻氮素营养状况的快速、准确诊断,提出了基于集成卷积神经网络的水稻氮素营养诊断模型,为建立高性能的氮素营养诊断模型提供思路和方法。【方法】水稻田间试验以超级杂交水稻‘两优培九’为材料,设置4个施氮水平(0、210... 【目的】为实现水稻氮素营养状况的快速、准确诊断,提出了基于集成卷积神经网络的水稻氮素营养诊断模型,为建立高性能的氮素营养诊断模型提供思路和方法。【方法】水稻田间试验以超级杂交水稻‘两优培九’为材料,设置4个施氮水平(0、210、300、390 kg/hm^(2))。扫描获取水稻幼穗分化期顶部3片完全展开叶的叶片图像,将图像裁剪至只包含叶尖片段的图像,进行水稻叶片图像数据采集。分别以单一卷积神经网络模型DenseNet121、ResNet50、InceptionResNet V2为基学习器,多层感知机(MLP)为元学习器,集成卷积神经网络模型,比较了集成模型与单一卷积神经网络模型以及不同基学习器组成的集成模型的氮素营养诊断结果。【结果】4个单一模型中,DenseNet121的氮素诊断准确率最高,为96.41%。二元集成模型和三元集成模型的准确率均高于任意一个单一模型的准确率,由3个基学习器组成的集成模型的准确率最高,达到98.10%,相比准确率最高的单一模型准确率提高了1.69个百分点。【结论】采用DenseNet、ResNet50、InceptionResNet V2集成的卷积神经网络建立的氮素营养诊断模型,具有很强的泛化能力和学习能力,能够准确识别氮素营养状况。 展开更多
关键词 水稻 氮素营养诊断 单一卷积神经网络 集成模型
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千针万线草根转录组测序及黄酮类化合物合成相关基因挖掘 被引量:2
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作者 孙诗瑶 王晓丽 +3 位作者 曹子林 张博林 紫微 赵思懿 《福建农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1008-1015,共8页
【目的】通过高通量测序获取千针万线草根转录组信息,在分子水平上进一步研究千针万线草根黄酮类的生物合成。【方法】采用高通量测序技术平台lllumina Novaseq 6000完成千针万线草根的转录组测序,对unigenes进行功能注释和解析黄酮类... 【目的】通过高通量测序获取千针万线草根转录组信息,在分子水平上进一步研究千针万线草根黄酮类的生物合成。【方法】采用高通量测序技术平台lllumina Novaseq 6000完成千针万线草根的转录组测序,对unigenes进行功能注释和解析黄酮类化合物的生物合成相关基因。【结果】总共得到34137条Unigenes,平均长度为1093.58 bp。注释到六大功能数据库(NR、egg NOG、Pfam、Swiss-Prot、GO、KEGG)中的Unigenes总数达到22369条。千针万线草根Unigenes匹配至NR数据库的有21510条,与黎科的甜菜、藜麦和菠菜有高度同源性;19414条Unigenes在egg NOG数据库得到19980个注释并划分为23类;19942条Unigenes在GO数据库中获得69356个注释,根据功能划分为细胞组分、分子功能及生物过程三大类,分别对应14、16、23个亚类,其中涉及生物过程较多;6505条Unigenes富集在KEGG数据库的131条通路中,代谢相关的通路占比最大,其中筛选获得80个与黄酮类化合物代谢相关的基因,共编码16个关键酶。同时,有724个Unigenes被注释为转录因子。【结论】对千针万线草根进行转录组测序及基因功能注释,并筛选到多个与黄酮类化合物合成相关的Unigenes,研究结果丰富了千针万线草根的遗传信息,可以为进一步鉴定该物种药用成分合成的关键基因及其调控机制提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 千针万线草 转录组 测序 基因功能注释
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爆裂的历史回响——《奥本海默》与跨媒介视野中的“核叙事”
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作者 赵斌 紫微 《长江文艺评论》 2023年第5期78-85,共8页
二战前后人类酝酿核武制造的那段历史,对任何一个醉心于大片制作的导演而言,都无疑具有十足的吸引力。那段历史也是广义相对论通过科学实验不断兑现为技术的历史,也是科学奇才辈出的历史。秉承探索宇宙终极秘密之任务的科学家,在人类观... 二战前后人类酝酿核武制造的那段历史,对任何一个醉心于大片制作的导演而言,都无疑具有十足的吸引力。那段历史也是广义相对论通过科学实验不断兑现为技术的历史,也是科学奇才辈出的历史。秉承探索宇宙终极秘密之任务的科学家,在人类观念中似乎早就肩负着普罗米修斯的重任,自然也有着不可推卸的历史责任——原子弹的问世是否可以终结纳粹罪行,拯救人类于战争水火之中?还是说,它打开了通往地狱的大门,从而将众生推向终结的边缘?这个两难的选择,成为一系列围绕这段历史展开的核叙事背后共同的伦理学议题。 展开更多
关键词 奥本海默 广义相对论 普罗米修斯 水火之中 科学实验 二战前后 媒介视野 原子弹
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千针万线草幼苗出土及生长对土壤含水率的响应 被引量:1
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作者 孙诗瑶 紫微 +2 位作者 张博林 赵思懿 曹子林 《农业科技与信息》 2021年第24期53-58,共6页
千针万线草具有重要的药用价值,而水分是种子萌发及幼苗生长的重要因素。为了解千针万线草幼苗出土及生长对土壤含水率的响应规律,并寻找最佳土壤含水率。本研究设置10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%8个含水率,研究幼苗出土及生... 千针万线草具有重要的药用价值,而水分是种子萌发及幼苗生长的重要因素。为了解千针万线草幼苗出土及生长对土壤含水率的响应规律,并寻找最佳土壤含水率。本研究设置10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%8个含水率,研究幼苗出土及生长与土壤含水率的关系。结果表明:土壤含水率对千针万线草幼苗出土(出苗率、出苗势、出苗速率)及生长(根长、茎长、总干重)的各指标影响显著,小于最适土壤含水率时,这些指标随着含水率的增加而上升;大于最佳土壤含水率时,这些指标随着含水率的增加而下降。土壤含水率与这些指标可用二阶抛物线进行很好的拟合,通过二阶抛物线求导得到千针万线草幼苗出土及生长的最佳含水率,且不同指标的最佳含水率具有一定差异。千针万线草出苗率、出苗势、出苗速率的最佳土壤含水率分别为29.3%、31.2%、30.2%,根长、茎长、总干重达到最大时的土壤含水率分别为31.2%、29.7%、29.5%。 展开更多
关键词 千针万线草 土壤含水率 幼苗出土 生长
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基于卷积神经网络的水稻氮素营养诊断
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作者 钱政 杨孙哲 +4 位作者 张国卿 紫微 张林朋 万家兴 杨红云 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期113-121,共9页
为了快速、准确诊断和识别水稻氮素胁迫程度,对水稻进行大田栽培试验。以超级水稻‘两优培九’为试验对象,设置0、210、300和390 kg·hm^(-2)共4个施氮水平处理,通过扫描采集幼穗分化期和齐穗期水稻顶1、顶2、顶3叶图像,在卷积神经... 为了快速、准确诊断和识别水稻氮素胁迫程度,对水稻进行大田栽培试验。以超级水稻‘两优培九’为试验对象,设置0、210、300和390 kg·hm^(-2)共4个施氮水平处理,通过扫描采集幼穗分化期和齐穗期水稻顶1、顶2、顶3叶图像,在卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)ResNet34的每个残差块中加入SE block(squeeze-and-excitation block)模块,并将在图像数据集ImageNet(ImageNet large scale visual recognition challenge)上训练得到的权重参数迁移到水稻氮素营养诊断的识别模型中,ResNet34的特征提取层保持原结构,模型结尾的池化层替换为全局平均池化层,利用改进后的网络对水稻图像进行特征提取,训练得到最优的权重参数。结果表明,改进后的网络对水稻幼穗分化期的模型测试准确率达到98.13%,齐穗期的准确率达到99.46%,且模型的收敛速度更快,相比于改进前的网络准确率均提升了7%以上。以上结果表明,通过在ResNet34残差块中加入SE block并基于迁移学习的方法对水稻氮素营养诊断方法是可行的,能有效对水稻幼穗分化期和齐穗期的氮素营养进行诊断识别,为农作物的营养诊断识别提供了参考。 展开更多
关键词 卷积神经网络 水稻氮素营养诊断 ResNet34 迁移学习 SE block
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华中地区水库型水源地抗生素抗性细菌的赋存特征研究
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作者 张凯 紫微 +3 位作者 王倩 韩雅 李贶家 张中帅 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期1017-1022,共6页
抗生素的滥用导致了细菌耐药性的变化,而水库型水源地抗生素抗性细菌(Antibiotic resistant bacteria,ARB)与人类健康密切相关。为明确华中地区水库型水源地中ARB的赋存特征,选取华中地区11个大型水库型水源地为研究对象,分析了5类ARB... 抗生素的滥用导致了细菌耐药性的变化,而水库型水源地抗生素抗性细菌(Antibiotic resistant bacteria,ARB)与人类健康密切相关。为明确华中地区水库型水源地中ARB的赋存特征,选取华中地区11个大型水库型水源地为研究对象,分析了5类ARB在水和沉积物中的分布规律。结果表明,华中地区水库型水源地水和沉积物中,丰度最高的ARB均以四环素类ARB及磺胺类ARB的丰度最高,喹诺酮类ARB在本研究最低。Mantel分析结果表明,沉积物和上覆水中ARB丰度呈显著性正相关(P<0.05),沉积物和水中的物质交换可能是导致这一结果的重要因素。Spearman相关性分析结果表明ARB之间存在一定的相关性,抗生素的共选择作用可能是造成这一结果的潜在因素。研究中筛选的条件致病菌分别对多种抗生素均具有抗性,可能会对人体健康产生潜在威胁。此外,虽然该研究的结果表明水库沉积物在一定程度上受到粪源污染,但华中地区水库环境较低的总异养菌数和饮用水厂较高的细菌去除效率在一定程度上能够保证供水质量。 展开更多
关键词 华中地区 水库型水源地 抗生素抗性细菌 赋存特征 上覆水 沉积物
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最长上升子序列案例教学探析
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作者 紫微 《电脑乐园》 2018年第4期323-323,共1页
本文结合两个经典例题和一个最长公共子序列变型题,呈现最长上升子序列的建模和优化过程,并给出解决最长公共子序列问 题(LCS)的新思路。
关键词 动态规划 最长上升子序列 时间复杂度 算法优化
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