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联合光谱和纹理特征的滨海湿地高光谱深度学习分类—以黄河三角洲湿地为例 总被引：2，自引：0，他引：2
本文基于CHRIS高光谱遥感影像，发展了一种结合地物光谱特征和多纹理空间特征信息，采用双全链接的8层深度卷积神经网络分类算法对滨海湿地高光谱影像进行遥感地物分类，并在黄河口滨海湿地进行了应用。结果表明：1）基于测试样本数据，联合光谱特征和K-L变换的纹理特征信息，采用DCNN模型方法展现了高的分类精度，精度高达99%；2）利用光谱特征和全纹理特征的精度比仅使用光谱特征和光谱特征联合K-L变换后纹理特征的分类精度低。利用K-L变换后的光谱特征和纹理特征的DCNN分类精度达到99.38%，相比于使用全纹理特征信息的精度提高了4.15%；3）基于验证图像，发展的DCNN分类方法精度优于其他算法，DCNN方法总体分类精度为84.64%，Kappa系数为0.80；4）相比于浅层分类方法，本文发展的DCNN模型分类算法保证了所有地物类型的分类精度更加均衡，保持了主要地物类型的分类精度几乎不变，同时提高了滩涂和农田的精度。基于DCNN模型，潮滩和农田的分类精度分别达到79.26%和56.72%。比其它浅层分类方法提高了2.51%和10.6%。 相似文献
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针对卫星遥感技术在对滨海湿地互花米草监测时受分辨率、气候条件等多种因素限制存在一定局限性且通过单一的影像数据提取互花米草时精度不稳定的问题,提出了基于无人机点云与影像融合的面向对象互花米草提取方法。以黄河三角洲自然保护区为研究对象,获取了该区域的点云和多光谱影像。先将地面滤波后提取的植被点云与多光谱影像进行特征组合优化,然后对融合影像采用FNEA算法进行多尺度分割后采用基于改进的最近邻算法进行面向对象分类,最终得到的互花米草生产者精度和用户精度分别达到了82.53%和86.43%,较未融合点云的提取精度分别提高了22.34%和7.66%,分类结果的总体精度从89.54%提升至92.61%,且融合点云后影像能够有效区分两种生长状态的互花米草,表明本文提出的方法能够有效提高互花米草的提取精度。 相似文献
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为提高遥感影像融合质量,提升资源一号(ZY-1 02D)高光谱遥感影像滨海湿地植被分类精度,提出将ZY-1 02D高光谱影像与空间分辨率为10 m的哨兵2号(Sentinel-2)影像进行Brovey融合,并通过搭建AlexNet卷积神经网络对ZY-1 02D高光谱影像和Brovey融合影像的滨海湿地植被进行分类,与支持向量机、随机森林和BP神经网络分类算法进行精度对比。研究结果表明:经Brovey融合后,AlexNet、支持向量机、随机森林和BP神经网络算法的植被分类总体精度分别提高15.60%、7.00%、14.80%和10.00%,Kappa系数提高了21.35%、9.93%、18.97%、12.85%;基于Brovey影像融合与AlexNet算法的植被分类精度最高,总体精度为92.40%,Kappa系数为89.42%。空谱融合配合AlexNet卷积神经网络有效解决了高光谱遥感影像在滨海湿地植被分类应用中精度较低的问题,为滨海湿地植被资源动态监测提供技术和方法支撑。 相似文献
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基于高分五号卫星上搭载的世界上首个同时具有大刈幅、宽谱段的高光谱遥感载荷获取的遥感图像,以黄河三角洲滨海湿地为研究区,开展了对外来入侵物种互花米草的分类和制图。通过对比代表不同分类思想的SVM,SCM,ANN和MLC方法在全波段参与分类和特征波段分类中的结果,发现SVM分类方法在不同的数据中均能得到最好的分类效果,总体分类精度达到了94.23%。虽然利用特征波段的分类结果总体精度较全波段低(约3%),但更节省计算资源和计算时间。根据分类结果,在研究区内互花米草的分布面积达到了3 863.16 hm~2,占调查区域潮间带总面积的21.23%,但却占据了海岸线总长度的51.47%,其中121平台以北海岸线被100%占据,而该平台以南的海岸却几乎没有互花米草。结合现场调查数据和NDVI等植被指数的分析结果,发现互花米草的生长状态好坏与其淤泥底质的形成时间点相关,即越新形成的淤泥质潮滩上互花米草的长势越好,且好、中、差三种类型互花米草的面积比率是7∶4∶3,表明了该区域的互花米草仍有较为旺盛的生命力和入侵扩展能力。 相似文献
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作为黄河口地区两种典型的植被群落类型,芦苇群落(Comm. Phragmites australis)与互花米草群落(Comm. Spartina alterniflora)在遥感影像的表征较为相似,利用单时相遥感影像识别时,易存在混淆区域。工作中发现,两种植被处于不同生长期时,其遥感影像具有不同的表征。为了提高黄河口地区芦苇、互花米草两类植被群落遥感识别结果的可靠性,本文通过获取多时相遥感影像中芦苇、互花米草群落纯净像元的光谱值,分析植被"红边"光谱曲线随时间的变化特征,进一步计算研究区多期遥感影像NDVI (Normalized Difference Vegetation Index),提取纯净像元的NDVI值,对比分析这两种植被NDVI指数在时间序列上的变化特征,发现芦苇群落与互花米草群落的NDVI值在时间序列上存在明显区别。结果表明,利用5月的影像能够较好地识别芦苇群落的分布范围,利用11月影像能够较好地识别互花米草群落的分布范围。本研究结果可为今后黄河口地区这两类典型植被群落的遥感识别方法研究提供可靠依据。 相似文献
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文章以福建省漳江口国家级红树林自然保护区为研究区, 提出了一种联合星载光学和合成孔径雷达(SAR)影像的红树林与互花米草分布的自动提取算法, 提取研究区内红树林和互花米草的空间分布。本研究选择2016年、2017年和2018年各一景低潮时的Sentinel-2 A光学影像数据, 获取植被和其他地物的光谱和纹理信息。算法首先基于归一化植被指数、增强型植被指数、地表水分指数以及数字高程模型的相关规则计算红树林和互花米草的潜在分布区; 通过随机森林分类算法区分红树林和互花米草, 2016年、2017年和2018年影像的分类总体精度和Kappa系数分别为98.53%和0.980、96.52%和0.952、98.71%和0.978, 分类效果良好; 使用当年所有Sentinel-1 A/B的SAR影像获得研究区的常年海水分布范围, 使用与海水交界的判据, 实现红树林、互花米草提取范围的优化。研究表明, 研究区2016年、2017年和2018年红树林总面积分别为56.85hm2、59.88hm2和58.61hm2, 互花米草总面积分别为109.23hm2、124.00hm2和142.39hm2, 与前人的研究成果在红树林和互花米草的空间分布和面积量级上有较好的一致性。 相似文献
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互花米草自1979年引进我国以来迅速增长,呈现外来物种入侵势态,严重影响了滨海湿地生态系统平衡。通过遥感手段监测可以获取互花米草的时空扩展规律,为互花米草治理提供参考和依据。本文选取长三角地区3个主要湿地区域为研究区,依托Google Earth Engine (GEE)平台选取了2014—2019年Landsat 8 OLI时间序列数据,提出了一种基于物候特征的互花米草提取方法。首先,通过归一化差异湿度指数(NDMI)、归一化差异植被指数(NDVI)和归一化差异水体指数(NDWI)提取互花米草生长的高湿度区域;然后,通过植被指数构建表征植被物候特征的时间序列曲线,确定互花米草与其他植被的物候特征差异时相;最后,基于物候特征差异时相数据构建决策树提取互花米草。通过与现有的互花米草决策树提取方法和支持向量机(SVM)方法对比发现,本文方法在3个研究区的提取结果均为最优提取结果,表明本文的方法对提取互花米草具有较好的适用性。 相似文献
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互花米草(Spartina alterniflora)入侵性非常强,已被正式纳入我国第一批外来入侵物种名单。互花米草的疯狂蔓延已影响到当地土著物种的生长和空间分布,因此有关管理部门迫切需要互花米草的空间分布和扩散动态数据,但目前还没有一个有效的监测手段。针对这一需求,本文作者提出了基于无人机高光谱的外来入侵种互花米草遥感监测研究方案,拟以黄河三角洲为研究区,利用无人机高光谱遥感新型技术,分析不同情形下(不同生长状况、不同观测条件、不同环境条件等)互花米草的光谱特征,建立鲁棒的互花米草遥感检测模型,研究互花米草无人机高光谱图像高效获取方法,以实现互花米草的高效、准确监测,为亟需的外来入侵种互花米草业务化监测提供有效的技术手段。 相似文献
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一种融合纹理特征与NDVI的随机森林海冰精细分类方法 总被引：1，自引：0，他引：1
海冰的精准分类对于掌握海冰生长发育状况,保障航海安全等具有重要意义。由于受数据源和分类方法等影响,使得海冰分类精度提高受限。本文面向高空间分辨率的光学遥感影像,提出了一种融合纹理特征和归一化差分植被指数（NDVI）的海冰精准分类方法,运用随机森林分类器构建海冰分类方法。以青岛胶州湾为实验区,高分二号（GF-2）为实验数据,进行了海冰类型提取,并与其他分类方法进行对比。结果显示:针对GF-2高分辨率光学遥感数据,融合纹理特征和NDVI的随机森林方法,相比于传统的随机森林、支持向量机、自动决策树和融合纹理特征的最大似然分类方法,总体分类精度分别提高13.70%、11.60%、19.22%、29.37%。Kappa系数分别提高0.16、0.13、0.22、0.44。相比于融合纹理特征和归一化水指数（NDWI）的随机森林方法,总体分类精度提高了9.67%,Kappa系数提高了0.09。这表明本文构建的海冰分类方法可有效提高海冰分类精度,为海冰的精确分类提供了一种有效的技术手段。 相似文献
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红树林是最典型的滨海生态系统之一，红树林种间类型的精确识别对于红树林生态系统保护、修复及碳储量评估具有重要意义。遥感是开展红树林种间类型识别的有效手段，但传统的遥感红树林分类方法多是基于像元开展的，分类结果“椒盐”现象严重且精度还有很大提升空间。因此，本研究以东寨港红树林保护区为例，基于Sentinel-2 MSI影像，在传统遥感分类方法的基础上引入图像分割技术，分别构建了面向对象的支持向量机（Support Vector Machine,SVM）和随机森林（Random Forest,RF）分类法，并在此基础上对各模型的分类精度和适用性进行了分析。模型对比结果表明：（1）图像分割技术的引入能有效改善分类结果的“椒盐”现象，提升红树林种间类型的识别精度，基于像元使用SVM和RF分类算法总体分类精度分别可达78.82%(Kappa=0.75)和82.94%(Kappa=0.82)，面向对象的SVM和RF模型分类总体精度分别可达81.5%(Kappa=0.78)和92.67%(Kappa=0.88)，相较于以像元为分类对象的模型而言，后者精度分别提高了2.68%和7.43%;(2)从4个模... 相似文献
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为探究肿瘤易感基因101(简称TSG101)对斑节对虾(Penaeusmonodon)的免疫应答作用,了解在细菌刺激下斑节对虾的机体发生的变化机制,本研究以哈维弧菌(Vibrioharveyi)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)为实验组,以磷酸缓冲液(PBS)为对照组,通过荧光定量分析展开对斑节对虾对菌刺激的免疫应答作用。结果显示,斑节对虾的TSG101在各组织中均有表达,在肝胰腺中的表达量最高。在金黄色葡萄球菌刺激下,斑节对虾的TSG101在肝胰腺中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P0.01),第12小时的TSG101 mRNA的表达量达到最大(为对照组的21.60倍);在鳃中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P0.01),第6小时斑节对虾TSG101的表达量达到最大值(为对照组的3.64倍)。在注射哈维弧菌第9小时,肝胰腺中的PmTSG101 mRNA表达量极显著上调(P0.01)且达到最大(为对照组的2.50倍)。实验结果初步表明,斑节TSG101参与斑节对虾的先天免疫反应,在金黄色葡萄球菌和哈维弧菌的刺激的情况下,该基因RNA水平的表达情况发生明显变化。 相似文献
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经济海藻繁育、养殖及综合利用是海洋农牧业及工业的重要组成部分。20世纪经过几代人的努力，我国在海带、紫菜、裙带菜及龙须菜的繁育、养殖关键技术等方面成功取得突破，为这些海藻的产业化提供坚实的保障，为我国成为世界海藻大国奠定了基础。海藻养殖产业为人们提供了食品、藻胶及其它丰富的产品，这包括保健品、功能食品、化妆品及药物等。海藻养殖产业也对人类经济、社会的发展起到重要作用，通过吸收环境中的二氧化碳、氮和磷，为海洋生态环境的改善发挥了重要作用。本文对我国海藻繁育、养殖及综合开发的历程进行简要回顾，对当前我国、中国科学院海洋研究海藻研究与应用进行了总结，对海藻研究发展的未来进行了展望；适应海藻产业从量向质的方向转变，同时兼顾生态环境效益，为我国海藻研发及应用提供参考。 相似文献
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向水体中添加不同浓度的短小芽孢杆菌CGMCC1004（Bacillus pumilus）和胶红酵母菌CGMCC1013（Rhodotorula mucilaginosa）以研究凡纳滨对虾（Litoenaeus vapznamei）体长、体质量、存活率、胃蛋白酶、肝胰腺淀粉酶和肝胰腺脂肪酶的影响，以及需钠弧菌（Vibrio natriegens）的感染效果。结果表明：向水体中添加10^4CFU／mL短小芽孢杆菌能提高对虾体长、存活率，但结果不显著，但对体质量增长率具有显著提高作用；水体中添加10^4CFU／mL短小芽孢杆菌对提高需钠弧菌感染后对虾成活率有一定的提高作用；水体中添加10^4CFU／mL短小芽孢杆菌能显著提高胃蛋白酶活性，但是对肝胰腺淀粉酶活性有一定抑制作用；添加复合菌剂比添加单一菌种的作用要好；亦证明了向水体中添加细菌的方式对凡纳滨对虾的体长、体质量、存活率以及水质指标影响比较小，但是对消化酶具有一定的提高作用。 相似文献
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Eight ophiuroid species, six from the northern Kattegat-eastern Skagerrak and three from the northern Adriatic Sea, were examined for regeneration of arms. The species were separated into groups based upon mode of feeding and habitat. Comparison between groups collected in the northern Kattegat-eastern Skagerrak showed that infaunal suspension- and deposit-feeding species (Amphiura filiformis and A. chiajei) had significantly more scars per arm (mean number 0.78) than epibenthic suspension feeders (Ophiothrix fragilis and Ophiocomina nigra, 0.29) or epibenthic carnivores and deposit feeders (Ophiura ophiura and O. albida, 0.13). Spatial variation in arm regeneration incidence was found between sampling sites in the northern Kattegat-eastern Skagerrak for Amphiura filiformis and in the northern Adriatic Sea for Ophiothrix quinquemaculata. The ash-free dry weight (AFDW) and nitrogen (N) contents were measured in arms of six species of brittle-stars from the northern Kattegat-eastern Skagerrak. Differences between species were found, with highest concentrations of AFDW and N in Amphiura filiformis, intermediate in A. chiajei, Ophiocomina nigra and Ophiothrix fragilis, and lowest in Ophiura ophiura and O. albida. As the infaunal suspension- and deposit-feeding brittle-stars (Amphiura spp.) had the highest proportions of damaged arms and highest AFDW and N contents in their arms in this comparison, it is suggested that selective cropping of arms by demersal fish is the main cause of arm damage on Amphiura spp. in this area. 相似文献
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Four species in the genus Navicula were isolated using the serial dilution method. Based on scanning electron microscopy(SEM) and sequence comparisons of two segments of genes(small ribosomal subunit and large subunit of Rubisco), the species were identified as Navicula perminuta, N. pseudacceptata, N. vara, and N. rhynchocephala. Based on phylogenetic analysis and culture trials, there was a close relationship between N. perminuta and N. vara. Growth of these species was evaluated using measurements of optical density at 680 nm(OD680) under various environmental factors. Results showed that the optimum culture conditions were 25℃, 50–100 μmol photons m-2 s-1, pH 8.0, and salinities from 25 to 30. However, the favorable salinity for N. perminuta was surprisingly high at 35. Nutrient requirement analysis demonstrated that growth of Navicula depended on the availability of SiO32-. Their relative growth rates(RGR) peaked at the highest tested level(0.25 mmol/L). The optimal concentrations of NO3- and PO43- were 3.6 mmol/L and 0.18 mmol/L, respectively. Culture of these Navicula species for abalone or sea cucumber aquaculture should take these factors into consideration. 相似文献
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In order to trace their feeding habits, stable carbon and nitrogen isotope ratios (delta15N and delta13C), as well as trace metal concentrations (Zn, Cd, Fe, Cu, Se and Hg) were analysed in the tissues of five commercial shark species from the Celtic Sea: the tope shark Galeorhinus galeus, the black-mouthed catshark Galeus melastomus, the starry smooth hound Mustelus asterias, the spiny dogfish Squalus acanthias and the lesser-spotted dogfish Scyliorhinus canicula. Our results were compared to previously described stomach contents and isotopic composition of potential preys. Isotopic ratio delta15N suggested that tope sharks fed at a higher trophic level (16.7 per thousand in the muscle) than the other species, reflecting its piscivorous diet. The lower values of spiny dogfish (11.6 per thousand in the muscle) might be explained, amongst other things, by either its migratory behaviour or its preference for preys from lower trophic levels. Cd and Hg were correlated with isotopic ratios delta13C and delta15N, and were shown to be diet-related whereas Zn, Fe and Cu seemed much more linked to species-specific metabolism. Although this multidisciplinary approach is revealed as a useful tool for the study of shark ecology, the lack of known trophic fractionation suggests that isotopic data be compared to traditional diet analyses. 相似文献
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Vertical and horizontal distribution of meiofauna in mangrove sediments in Transkei, southern Africa
The depth-distribution profiles of meiofauna in four transects in the Mngazana River, Transkei were studied during summer 1980. Highest densities [±1000(100 cm3)−1] were encountered within the top 10 cm of the sediment. Nematodes dominated (80%) and the remainder was made up of ciliates, oligochaetes, gastrotrichs, and low numbers of polychaetes, copepods, kinorhynchs and various crustacean larvae. Among chemical parameters Eh correlated most consistantly with distribution, particularly at the lower tidal levels. Temperature and pH appeared to be of lesser importance. The maximum estimated depth of penetration was on average 72 cm at the HW levels; 32 at MW and 23 at LW. The mean dry biomass was estimated at 1073 mg m−2; 941 mg m−2 and 196 mg m−2 at these tidal levels respectively. The importance of preliminary studies designed to estimate the depth distribution of meiofauna is discussed. 相似文献
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美人鱼发光杆菌杀鱼亚种感染卵形鲳鲹的病理学观察 总被引：1，自引：0，他引：1
病原菌美人鱼发光杆菌杀鱼亚种(Photobacterium damselae subsp. piscicida)分离自发病的卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus), 本实验利用腹腔注射和浸泡的感染途径, 观察卵形鲳鲹发光杆菌病的病理变化。感染发病鱼呈现急性和慢性临床症状, 主要急性症状为鳃盖周围轻微出血, 腹腔积水和内脏器官多灶性坏死; 主要慢性症状为脾脏、肾脏和心脏内能观察到直径为0.5~1.0 mm 的白色粟米样结节; 利用光学显微镜和透射电镜观察的组织病理显示: 急性病理症状主要表现为鳃、肝和肾发生变性及凝固性坏死, 肾管微绒毛紊乱, 线粒体的嵴脱落, 脾淋巴细胞增生, 核染色质边集, 心肌细胞发生多灶性坏死,线粒体增生, 肠道的病变较轻微。慢性病理症状主要表现为鳃丝上皮细胞坏死, 脾淋巴细胞线粒体、高尔基体和内质网溶解, 肾小管上皮细胞的微绒毛脱落, 心肌纤维Z 带排列紊乱, 线粒体变性, 肝脏、肾脏、脾脏、心脏和肠道出现典型的肉芽肿病变。相比之下, 脾脏、肾脏和心脏的病变是所有器官中最严重的。 相似文献