低成本小型无人机遥感定位病死木方法

松材线虫病造成了我国大量的松树死亡,带来了严重的经济损失。及时发现并定位松材线虫感染的病死木,采取焚烧、就地砍伐等措施是有效阻止疫情扩散的可行方法。笔者利用低成本小型无人机采集疫情地区的高空间分辨率影像,并经摄影测量软件LPS正射处理后,导入到美国GeoLink软件中,实现病死木位置信息的采集。经地面差分GPS测量验证,水平位置偏差在0.24~2.82m之间,精度均方根误差为1.565m。该方法比传统病虫害监测实施效率高,系统维护和使用成本较低,可为疫情区域判断疑似病死木位置提供定位技术支持。

两种水稻土磷素渗漏流失及其与Olsen磷的关系

采用田间试验的方法，研究了太湖地区两种水稻土（爽水型水稻土和囊水型水稻土）稻季磷素向下渗漏流失情况及其与土壤Olsen—P浓度的关系。结果表明：在每季度30kg／hm^2常规施磷处理水平下，两种水稻土土壤渗漏水的溶解态磷（Dissolved P，简称DP）平均浓度均远超过了水体富营养化的阈值（O．02mg／L）。施磷处理能显著增加30cm深度渗漏水磷浓度。土壤磷素渗漏迁移流失的主要形态是颗粒态磷（Particulate P，简称PP）。爽水型水稻土和囊水型水稻土各处理土壤渗漏水PP／TP的平均值分别为70．9%和67．0％。囊水型水稻土稻季的磷素渗漏流失量约为每季度469．7g／hm^2大于安镇爽水型水稻土378．5g／hm^2。爽水型水稻土和囊水型水稻土土壤渗漏水中磷浓度各存在一个突变点（Change—point），两者分别为33．0mg／kg和26．3mg／kg。即当爽水型水稻土和囊水型水稻土土壤（0～10cm）中的Olsen—P浓度分别大干33．0mg／kg和26．3mg／kg时，土壤30cm深度的渗漏水磷浓度将随着Olsen—P浓度的增加迅速增大。两种水稻土突变点的差异可能与它们的有机质和黏粒含量不同有关。

面向园林规划设计的虚拟现实实验室

在阐述虚拟现实、常见3D立体投影技术的基础上,论述了南京林业大学园林虚拟现实实验室在教学和科学中的主要功能,并详细介绍了该实验室硬件和软件建设情况,可为同类型实验室建设提供参考资料。

一种利用地形图和遥感影像提取小班界线的方法

利用地形图提供的等高线生成不同空间分辨率的数字高程模型(DEM),从中选择最佳分辨率DEM提取坡向图,并在G IS支持下对坡向图进行图像处理形成矢量多边形。对于DEM无法提取的部分区域则通过遥感影像分类后再分割的方法提取。在此基础上分析了所有矢量化结果与人工地面调查的小班线,结果表明:使用10 m左右空间分辨率DEM提取小班界线较好,经图像处理后,矢量多边形与小班线的重合率可以达到70%,进一步编辑修改后可以作为小班区划的工作底图。

DASM系统在云南新松叶峰虫灾航空调查中的应用

介绍了美国林务局广泛使用的航空快速勾绘系统DASM,阐述了其采集模板的数据库结构、工作底图制作与导入、采集界面设置以及数据后处理问题。并以"小松鼠"直升机为搭载平台,在云南省大理巍山县林区进行了不同悬停高度(100,200,400m)下的祥云新松叶峰虫灾面积勾绘作业,验证了系统主要关键技术在我国西南林区的适应情况,探讨了提高系统精度的几种可能途径。结果表明,该系统可以满足林业病虫害的发生位置、致病面积快速调查的需要;同时,直升机悬停高度控制在200m以下更易于实现勾绘的精确性。

美国DASM系统及其在林业中的应用

介绍了美国林务局广泛使用,基于GIS/GPS集成的快速制图系统DASM的开发背景、系统的软件和硬件组成、核心软件GeoLink的数据处理方法,分析了该系统在林业调查中的优势与不足,指出其在林业中的应用领域及前景。

矢量中值滤波在林业TM影像处理中的应用

介绍了改进的矢量中值滤波法算法,并使用该算法对广东省九曲水林场TM图像数据进行滤波消噪处理。以图像基本统计信息、典型地类分类精度和平滑指数FI为评价指标将矢量中值滤波的处理结果与传统的滤波算法(均值滤波、中值滤波、统计滤波、自适应滤波和高斯滤波)进行了对比分析。结果表明,对林区TM图像而言,矢量中值滤波器具有出色的平滑去噪能力,并且保持了很好的分类精度,可以替代传统的滤波方法。

硝化抑制剂施用对水稻产量与氨挥发的影响

通过田间微区试验,应用^(15)N标记技术研究两个施氮水平下硝化抑制剂CP施用对水稻产量、氮素利用率、氮素土壤残留和氨挥发的影响。结果表明:与推荐施氮处理(240 kg/hm^2)相比,减氮处理(180 kg/hm^2)水稻产量明显降低,但是减氮处理下施用硝化抑制剂CP后增产15.2%,差异显著,并且达到了推荐施氮处理下的产量水平。而推荐施氮处理下施用硝化抑制剂对水稻产量反而没有显著影响。施用硝化抑制剂可显著提高11.1%~25.0%的^(15)N吸收与利用效率,同时^(15)N平衡计算结果表明稻田施用硝化抑制剂减少了21.7%~28.1%的硝化?反硝化、径流等途径^(15)N损失,这可能是CP施用增加水稻产量的机理之一。然而,施用硝化抑制剂会增加54.7%~110.6%的氨挥发排放。因此,在水稻生产过程中施用硝化抑制剂CP时要进一步减施氮肥才有明显的增产效果,同时还需要采取一定的措施来控制氨挥发。

南京城市林业土壤的肥力特征分析

采集南京市不同功能区林地0—20cm和20～40cm土壤，分别测定土壤的理化性质和酶活性。研究结果表明，南京城市林业表层土壤（0—20cm）的容重大，孔隙度和渗透性小；土壤质地以粉壤土为主，所占比例为60．42％，土壤中普遍含有砾石，但含量不是很高；土壤以中性土和碱性土为主，非天然林土壤的pH明显高于城郊天然林下土壤；土壤有机质和全氮含量偏低，土壤的阳离子交换量（CEC）偏高，非天然林土壤中有效磷富集，但城郊天然林土壤有效磷缺乏，土壤速效钾富集。0—20cm和20～40cm土壤中，过氧化氢酶活性平均值分别为0．25mL／g和0．31mL／g，脱氢酶活性平均值分别为32．14mg／g和20．91mg／g，碱性磷酸酶活性平均值分别为16．7mg／kg和9．5mg／kg，纤维素酶活性平均值分别为0．0021mg／g和0．001mg／g。过氧化氢酶活性、脱氢酶活性和碱性磷酸酶活性与土壤有机质和全氮含量都有显著相关性，是表征城市林业土壤肥力的重要生物指标。

基于小型UAV的森林公园正射影像制图分析——以上海滨江森林公园为例

高空间分辨率森林公园遥感影像图,能反映森林公园景观布局特点和景观要素间空间特征关系。以植被覆盖率90%,面积120hm2的上海滨江森林公园为研究对象,使用小型UAV采集影像,借助瑞士Pix4UAV软件尝试进行1∶1 000森林公园正射影像制作。同时,分析影像同名点连接度分布与不同森林植被覆盖类型间关系,探讨像控点数量对制图精度的影响。试验表明,小型固定翼UAV配合地面像控点采集可以快速准确完成森林公园高分辨率影像制图,正射影像空间分辨率为0.052m,平面位置X方向误差为0.048~0.190m;Y方向误差为0.013~0.112m,平面偏移量为0.048~0.194m;综合考虑制图精度与外业数据采集效率,建议的像控点数量为16~26个。针叶林景观区的影像对同名点连接数在200以下,公园内及周边建筑密度较大区域影像对同名点连接数在1 500~2 000之间,杉科植物景观区、专类植物景观区、入口景观区、原生林景观区以及草坪游憩区匹配点连接数介于两者之间,可能存在不同区域制图精度不同的现象。

南京城市林业土壤可蚀性及影响因素

以南京市城市林业土壤为研究对象,研究了土壤的可蚀性特征及影响因素。结果表明:南京市城市林业土壤属于高易蚀土,土壤抗水蚀能力较弱,容易发生水土流失;不同功能区间,土壤的可蚀性K值和水稳性指数没有显著差异,而渗透性由高到低依次为城郊天然林、公园、道路绿化带、裸地、大学校园。回归分析表明,土壤的可蚀性K值与土壤的粉粒含量呈正相关(r=0.499 7),与黏粒含量呈负相关(r=-0.978 3);土壤的渗透性与容重(r=-0.519 6)和粉粒含量(r=-0.306 3)呈负相关,与有机质(r=0.359 6)、总孔隙度(r=0.367 5)和砂粒含量(r=0.380 1)呈正相关;土壤的体积质量和机械组成是反映城市林业土壤可蚀性的重要指标;城市绿地不同的植被配置方式对防治土壤的流失效果不同,表现为乔、灌、草混交林优于草坪,而裸地效果最差;城市客土和原土的抗蚀性差异不明显,但均存在较高的水土流失风险。

稻麦轮作体系养殖肥水灌溉对产量、氨挥发和氧化亚氮排放的影响

稻麦轮作体系进行养殖肥水灌溉可能导致氮（N）素的氨挥发（NH3）和氧化亚氮（N2O）排放增加。本文通过土柱模拟试验，定量评价了稻麦轮作体系推荐施N量（稻季225kg／hm^2，麦季150kg／hm^2）下，不同N浓度养殖肥水灌溉对水稻、小麦籽粒产量以及NH3挥发和N2O排放的影响。试验处理为：①无N检出的清水灌溉（CK），②低N浓度肥水灌溉（SI-L），③中N浓度肥水灌溉（SI-M）和④高N浓度肥水灌溉（SI-H）。稻季结果表明，NH3挥发与N2O排放量随灌溉肥水N浓度的提高而增加，其决定系数僻。）可达0．895与0．998。与清水对照相比，不同N浓度的肥水灌溉使NH3挥发增加19．7％～40．8％；SI-H处理N2O排放显著增加68．8％；不同N浓度肥水灌溉没有显著增加水稻产量。麦季结果亦表明，NH3挥发与N2O排放量随灌溉肥水N浓度的提高而增加，其决定系数（R^2）可达0．939与0．980。与清水对照相比，SI—H处理使NH3挥发显著增加20．2％；SI-M与SI-H处理N2O排放分别显著增加64．9％和120．3％；SI—H处理小麦产量显著提高46．7％。利用稻田生态系统消纳养殖肥水中N时，须考虑肥水灌溉导致的NH3挥发和N2O排放所造成的环境影响，合理地进行水肥调控。

基于低空高分辨影像的三维绿量计算方法——以南京林业大学校园为例

三维绿量是指树木树冠所占空间体积,对于森林来说,它可以比较简易地反映绿化实体的生态环境效益。以南京林业大学校园内乔、灌木为研究对象,使用小型固定翼无人机获取了校园高重叠度、高空间分辨率影像,利用差分GPS获取了厘米级精度的像控点,再借助于Pix4D无人机测绘图像处理软件,得到了研究区高精度正射影像。在此基础上,基于数字图像分割技术,提取了树木的位置和冠径,并且利用三维树形树冠体积公式,计算了不同树木的三维绿量,实现了校园范围内三维绿量的定量分析。

基于流式细胞术的5种鼠尾草基因组C值测定

【目的】测定5种鼠尾草植物C值,为鼠尾草属的基因组学、细胞生物学和种质资源研究提供参考依据。【方法】以斑花鼠尾草、深蓝鼠尾草、天蓝鼠尾草、耶路撒冷鼠尾草和腺毛鼠尾草的嫩叶为材料,以已知基因组的水稻日本晴为内标,建立适合于鼠尾草基因组的流式细胞术C值测定方法。【结果】经解离液筛选,LB01解离液为鼠尾草属植物的最佳选择,测定5种鼠尾草和对照水稻的变异系数(CV)均小于5.0%;细胞悬浮液在加入碘化丙啶(PI)染色5 min左右即可上机检测。斑花鼠尾草、深蓝鼠尾草、天蓝鼠尾草、耶路撒冷鼠尾草和腺毛鼠尾草的1C值分别为0.555、1.170、1.515、1.031和0.884 pg,存在显著差异(P<0.05)。【结论】测定的5种鼠尾草C值可丰富鼠尾草属植物的C值库;基于流式细胞术建立的鼠尾草属植物C值测定方法可为该属其他植物的相关研究提供借鉴。

湿地公园生态敏感性评价研究——以盐城珍禽湿地公园为例

以盐城珍禽湿地公园为研究对象,在进行基地生态环境调查基础上,选择5个有代表性的生态因子,借助ArcGIS的空间分析功能,利用层次分析法生成5个生态因子相应的评价结果图,即植被类型图、植被盖度图、水体污染程度图、土壤盐度图、不透水层比例图,最终通过加权叠加得到综合生态敏感性分布图。结果表明:盐城珍禽湿地公园生态敏感性整体较高。高度敏感区约3.85km2,占研究区的76.5%;中度敏感区约0.82km2,占研究区的16.2%;低度敏感区约0.37km2,占研究区总面积的7.3%,同时根据生态敏感性分析结果对盐城珍禽湿地公园的生态保护与环境建设提出建议。

基于RapidEye的人工林生物量遥感反演模型性能对比

利用2012年RapidEye高空间分辨率遥感影像并结合野外样方数据,采用多种建模技术进行生物量的反演和制图。先依据RapidEye光谱数据发展出包括NDVI、RVI等多种植被指数、光谱特征图像及纹理特征,再通过相关分析筛选建模所需因变量,采用支持向量机、BP神经网络和随机森林算法建立森林生物量估测模型并进行精度验证。结果表明,基于支持向量机的建模R2为0.687,验证R2为0.641,平均相对误差为0.306;基于BP神经网的建模R2为0.552,验证R2为0.358,平均相对误差为0.525;基于随机森林的建模R2为0.850,验证R2为0.324,平均相对误差为0.468。采用支持向量机算法所制作的空间意义明确的森林生物量分布图,为制定合理的森林经营措施提供有益指导。

城市郊野森林公园林相改造初探——以南京老山森林公园为例

林相改造就是在保持原有林窗的基础上改造现有单一林相,使之形成树种多样、色彩丰富、季相变化明显、群落稳定性高、生态功能强的林分。以南京老山森林公园为例,以建设森林生态景观为目标,通过"点、线、面"相结合的改造思路,发挥出林相改造的作用,创造出优美的森林植物景观。

三维建模软件CINEMA 4D在园林辅助设计中的应用

采用德国三维建模渲染软件CINEMA 4D,研究基于该平台的日照、植物、地形、建筑小品等风景园林设计要素的表现途径与方法,总结出CINEMA 4D在建模和渲染等方面的特点,扩展了该软件在风景园林设计中的具体应用。

ArcGIS与SketchUp软件在园林设计中的联合应用——以威海环翠楼盆景园景观设计为例

以威海环翠楼盆景园景观规划设计为例,通过SketchUp与ArcGIS软件联合使用,对园林设计场地进行三维建模、空间数据分析和成果展示,提出联合使用的策略与方法,为设计方案提供数据技术支撑,以期达到提升设计方案科学性、准确性和优化景观设计表达的目的。

基于小型无人机的三维实景公园数字建模——以南京羊山森林公园为例

三维数字模型可以模拟复原场地三维景观,提取场地信息,帮助风景园林师深化对场地的观察和理解。小型无人机遥感具有成本低、灵活性高及时效快等特点。以南京城东羊山公园为实例,借助小型固定翼无人机和瑞士Pix4Dmapper软件,通过像控点采集,影像预处理,点云加密和点云滤波处理后,实现了公园三维实景数字模型的构建。结果表明,该方法获取的公园三维点云模型,点云密度较高,模型分辨率较清晰,细节表现丰富,可用于场地的景观展示及后续场地规划设计分析。