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基于分形理论的土壤粗糙指数与孔隙率映射规律研究
被引量：
3
1
作者
王聪颖
张慧娟
+1 位作者
孙宇瑞
林剑辉
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第11期32-38,共7页
为建立土壤表层孔隙率与表面粗糙程度之间的关系,提出了一种采用立体表面积对土壤表面粗糙性状进行覆盖的分形分析方法。该方法结合地面激光扫描仪快速测得的地表原始不平度数据,可直接测定出土壤表面分维值D∈[2,3)。为进一步探讨地表...
为建立土壤表层孔隙率与表面粗糙程度之间的关系,提出了一种采用立体表面积对土壤表面粗糙性状进行覆盖的分形分析方法。该方法结合地面激光扫描仪快速测得的地表原始不平度数据,可直接测定出土壤表面分维值D∈[2,3)。为进一步探讨地表粗糙的细节信息,将立体表面积法引入到多重分形分析中,计算了各多重分形的谱参数。分析结果表明,单一分形维数Dl、Dr,多重分形谱参数α|fmax、Δα均能够有效地反映地表粗糙程度,在忽略耕作方式影响的前提下,α|fmax与表层土壤孔隙率的线性相关性最高(R2=0.701 4)。因此利用土壤表层粗糙程度的分形参数进行土壤表层孔隙率的预测是可行的。
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关键词
土壤
表层孔隙率
土壤表面粗糙度
分形
立体
表面
积
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职称材料
基于图像处理和GBRT模型的表土层土壤容重预测
被引量：
9
2
作者
杨玮
兰红
+1 位作者
李民赞
孟超
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期193-200,共8页
针对传统的表土层土壤容重测量方法费时、耗力的问题,利用易获得的土壤物理参数实现农田大范围表土层土壤容重的快速、准确预测。通过分析表土层土壤容重与土壤表面粗糙度、土壤阻力的关系,构建了以土壤表面粗糙度和土壤阻力为输入的GBR...
针对传统的表土层土壤容重测量方法费时、耗力的问题,利用易获得的土壤物理参数实现农田大范围表土层土壤容重的快速、准确预测。通过分析表土层土壤容重与土壤表面粗糙度、土壤阻力的关系,构建了以土壤表面粗糙度和土壤阻力为输入的GBRT模型,土壤表面粗糙度利用图像处理技术获得,土壤阻力使用实验室车载式阻力测量系统获得。使用同态滤波技术对土壤表面图像进行预处理,提取图像灰度直方图的熵、平均值、方差、偏度和峰度表征图像的纹理特征参数,提取图像灰度共生矩阵的能量、熵、对比度和逆方差表征图像的区域特征参数。利用灰度关联分析,从9个表征土壤表面粗糙度的特征参数和土壤阻力中选取与表土层土壤容重关联度大于0.65的变量作为模型输入,将得到的GBRT模型预测结果与环刀法得到的结果进行相关性分析,R2达到0.8782,平均绝对误差达到0.021 g/cm^3。同时在相同的输入参数和运算环境下,与BPNN和SVR模型的预测精度和运算速度进行了对比,验证得到GBRT模型具有更高的预测精度和更短的运算时间。本文研究结果为科学指导农田表土层土壤容重的获取提供了思路。
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关键词
土壤
容重
图像处理
梯度提升决策回归树模型
预测
土壤表面粗糙度
土壤
阻力
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职称材料
耕作地表土块状况及其对近地表风场的影响
被引量：
6
3
作者
刘目兴
刘连友
+4 位作者
孙炳彦
郭兰兰
王志
唐艳
彭茹燕
《干旱地区农业研究》
CSCD
北大核心
2008年第1期12-17,共6页
为深入理解非可蚀性土块吸收风能、降低侵蚀力的机制，利用野外风速资料，对半干旱区农田传统耕作模式下犁耕、耙耱及抹平等的地表土块大小、土壤表面粗糙度、近地表风速及空气动力学特征进行了研究。结果表明，犁耕后农田土块长、宽、...
为深入理解非可蚀性土块吸收风能、降低侵蚀力的机制，利用野外风速资料，对半干旱区农田传统耕作模式下犁耕、耙耱及抹平等的地表土块大小、土壤表面粗糙度、近地表风速及空气动力学特征进行了研究。结果表明，犁耕后农田土块长、宽、高均在15cm以上，盖度为27．67％，耙耱、抹平后土块大小和盖度显著降低，抹平地表土块盖度仅为2．1396；土块的破碎导致土壤表面粗糙度降低，近地表风速增大；与犁耕地表比较，耙耱后土壤表面粗糙度降低34％～64％，抹平后降低幅度甚至在90％以上；耙耱抹平后地表以上0．5m高度内风速显著增大，空气动力学粗糙度由1．1cm降低至0．05cm，侵蚀力增强。因此认为，合理选择犁耕、耙耱和抹平的时间对农田风蚀防治有实际意义。
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关键词
土块结构
土壤
风蚀
土壤表面粗糙度
空气动力学
粗糙度
传统耕作
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职称材料
题名
基于分形理论的土壤粗糙指数与孔隙率映射规律研究
被引量：
3
1
作者
王聪颖
张慧娟
孙宇瑞
林剑辉
机构
中国农业大学信息与电气工程学院
北京林业大学工学院
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第11期32-38,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(30871454
30671715)
+1 种基金
中德科学中心资助中德联合研究小组项目(GZ494)
中国农业大学基本科研业务专项资金资助项目(15059201)
文摘
为建立土壤表层孔隙率与表面粗糙程度之间的关系,提出了一种采用立体表面积对土壤表面粗糙性状进行覆盖的分形分析方法。该方法结合地面激光扫描仪快速测得的地表原始不平度数据,可直接测定出土壤表面分维值D∈[2,3)。为进一步探讨地表粗糙的细节信息,将立体表面积法引入到多重分形分析中,计算了各多重分形的谱参数。分析结果表明,单一分形维数Dl、Dr,多重分形谱参数α|fmax、Δα均能够有效地反映地表粗糙程度,在忽略耕作方式影响的前提下,α|fmax与表层土壤孔隙率的线性相关性最高(R2=0.701 4)。因此利用土壤表层粗糙程度的分形参数进行土壤表层孔隙率的预测是可行的。
关键词
土壤
表层孔隙率
土壤表面粗糙度
分形
立体
表面
积
Keywords
Surface porosity
Soil roughness
Fractal
3-D surface area
分类号
S152 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
基于图像处理和GBRT模型的表土层土壤容重预测
被引量：
9
2
作者
杨玮
兰红
李民赞
孟超
机构
中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期193-200,共8页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(31801265)。
文摘
针对传统的表土层土壤容重测量方法费时、耗力的问题,利用易获得的土壤物理参数实现农田大范围表土层土壤容重的快速、准确预测。通过分析表土层土壤容重与土壤表面粗糙度、土壤阻力的关系,构建了以土壤表面粗糙度和土壤阻力为输入的GBRT模型,土壤表面粗糙度利用图像处理技术获得,土壤阻力使用实验室车载式阻力测量系统获得。使用同态滤波技术对土壤表面图像进行预处理,提取图像灰度直方图的熵、平均值、方差、偏度和峰度表征图像的纹理特征参数,提取图像灰度共生矩阵的能量、熵、对比度和逆方差表征图像的区域特征参数。利用灰度关联分析,从9个表征土壤表面粗糙度的特征参数和土壤阻力中选取与表土层土壤容重关联度大于0.65的变量作为模型输入,将得到的GBRT模型预测结果与环刀法得到的结果进行相关性分析,R2达到0.8782,平均绝对误差达到0.021 g/cm^3。同时在相同的输入参数和运算环境下,与BPNN和SVR模型的预测精度和运算速度进行了对比,验证得到GBRT模型具有更高的预测精度和更短的运算时间。本文研究结果为科学指导农田表土层土壤容重的获取提供了思路。
关键词
土壤
容重
图像处理
梯度提升决策回归树模型
预测
土壤表面粗糙度
土壤
阻力
Keywords
soil bulk density
image processing
GBRT model
prediction
soil surface roughness
soil resistance
分类号
S152.5 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
耕作地表土块状况及其对近地表风场的影响
被引量：
6
3
作者
刘目兴
刘连友
孙炳彦
郭兰兰
王志
唐艳
彭茹燕
机构
华中师范大学城市与环境科学学院
北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室
出处
《干旱地区农业研究》
CSCD
北大核心
2008年第1期12-17,共6页
基金
国家“十一五”科技攻关防沙治沙关键技术研究与示范项目“毛乌素沙地生物治理技术研究与示范”(2005BA517A11)
文摘
为深入理解非可蚀性土块吸收风能、降低侵蚀力的机制，利用野外风速资料，对半干旱区农田传统耕作模式下犁耕、耙耱及抹平等的地表土块大小、土壤表面粗糙度、近地表风速及空气动力学特征进行了研究。结果表明，犁耕后农田土块长、宽、高均在15cm以上，盖度为27．67％，耙耱、抹平后土块大小和盖度显著降低，抹平地表土块盖度仅为2．1396；土块的破碎导致土壤表面粗糙度降低，近地表风速增大；与犁耕地表比较，耙耱后土壤表面粗糙度降低34％～64％，抹平后降低幅度甚至在90％以上；耙耱抹平后地表以上0．5m高度内风速显著增大，空气动力学粗糙度由1．1cm降低至0．05cm，侵蚀力增强。因此认为，合理选择犁耕、耙耱和抹平的时间对农田风蚀防治有实际意义。
关键词
土块结构
土壤
风蚀
土壤表面粗糙度
空气动力学
粗糙度
传统耕作
Keywords
soil clods
soil wind erosion
soil surface roughness
aerodynamic roughness
conventional tillage
分类号
S157.1 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于分形理论的土壤粗糙指数与孔隙率映射规律研究
王聪颖
张慧娟
孙宇瑞
林剑辉
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于图像处理和GBRT模型的表土层土壤容重预测
杨玮
兰红
李民赞
孟超
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
耕作地表土块状况及其对近地表风场的影响
刘目兴
刘连友
孙炳彦
郭兰兰
王志
唐艳
彭茹燕
《干旱地区农业研究》
CSCD
北大核心
2008
6
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职称材料
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