一种粗细特征增强语义分割算法

针对现有语义分割网络由于特征提取能力不足导致漏分割和过分割的问题,提出一种粗细特征增强语义分割算法。该算法主要由粗特征提取模块、细特征提取模块和特征融合模块组成,两个特征提取模块分别获取表示颜色、形状的粗特征和表示边缘、角点的细特征,在特征融合模块中将二者结合,可以获得上下文联系更加密切、表达更全面的特征信息,进而提升语义分割精度。在Pascal VOC2012数据集上的实验结果表明,粗细特征增强语义分割算法优于现有同类算法,与代表性的DeepLabv3+网络相比较,平均精度(mIoU)提高了0.66%。

晋西黄土区油松人工林密度和立地对细根特征的影响

【目的】探究不同林分密度、坡度和坡向条件下油松人工林细根(≤2 mm)生物量和细根形态的垂直分布规律,为晋西黄土区植被管理和生态建设评价提供依据。【方法】以油松人工林为研究对象,选择不同林分密度M1(<2000株/hm^(2))、M2(2000~3000株/hm^(2))、M3(3000~4000株/hm^(2))、M4(4000~5000株/hm^(2))、M5(>5000株/hm^(2)),不同坡度(≤20°、20°~30°、30°~40°)和坡向(阴坡和阳坡)的样地,采用根钻法分层获取0~100 cm土层中的细根,对细根生物量密度、根长密度、组织密度、比根长和比表面积的垂直分布特征及其影响因素进行研究。【结果】(1)0~100 cm土层的细根生物量密度随林分密度增大呈单峰变化趋势(M4密度条件下达到最大值606.19 g/m3),不同坡度和坡向条件下细根生物量密度及其垂直分布没有明显变化趋势。细根生物量密度随土层深度增加呈显著递减趋势(P<0.05),主要集中在0~20 cm土层中,占比38%以上。(2)随着林分密度增加,0~100 cm土层的细根根长密度呈单峰变化趋势(M4密度下达到最高值3639.73 m/m^(2)),比根长和比表面积呈先减小后增加的趋势(在M4密度下达到最低值:比根长601 cm/g,比表面积101.09 cm^(2)/g)。坡度和坡向对细根形态及其垂直分布的影响均不显著。垂直方向上,各林分密度0~40 cm土层的细根根长密度占比均在60%以上。在0~20 cm土层,比根长和比表面积随林分密度的增加先减少后增加(P<0.05)。(3)相关性分析显示,林分密度和土层深度对细根生物量密度和细根形态有显著影响。细根生物量密度和根长密度与林分密度、土壤全碳、全氮以及有机碳显著正相关,与土壤深度和C∶N显著负相关。比根长、比表面积与林分密度和土壤有机碳显著负相关,与土壤深度显著正相关(P<0.05)。【结论】林分密度是油松人工林细根特征的关键调控因子,可通过林分管理措施来调整人工林林分密度以及细根生存策略,以此提高油松人工林应对环境胁迫的适应性,为半干旱区人工林可持续经营提供理论支持。

祁连山不同混交度青海云杉林细根形态特征及与土壤理化性质的关系

[目的]揭示祁连山青海云杉中龄林细根分布与土壤环境的互作关系,明晰不同混交度下土壤养分对细根发育的贡献因子,为祁连山天然林抚育经营提供理论依据。[方法]采用根钻法对混交度为0,0.2,0.4,0.6的青海云杉中龄林进行细根取样,揭示不同土层细根形态特征,剖析了与土壤理化性质的关系。[结果]细根生物量集中分布在0-20 cm土层,0-20 cm的土层细根生物量密度、根长密度、根表面积密度、比根长、比表面积显著高于20-40 cm土层(p<0.05),混交度0.4的林分各土层细根形态指标最大。4种混交度林分各土层中全氮含量、全磷含量、速效钾含量、有机质含量随土层深度的增加呈降低趋势,且各土层均以混交度0.4为最高。细根的总生物量密度、根长密度、根表面积密度、比根长、比表面积与0-40 cm土层中土壤全氮、全磷、碱解氮、速效磷、有机质、速效钾含量呈正相关,与全钾呈负相关关系。[结论]细根生物量密度变化主要受土壤全氮含量的影响,混交度0.4的青海云杉中龄林有较强的细根贡献和较好土壤肥力,更有利于群落稳定效益的发挥。

黄土高原不同演替阶段草地植被细根垂直分布特征与土壤环境的关系

研究了黄土区不同演替阶段草地植被细根垂直分布特征与土壤环境的关系，结果表明不同演替阶段草地植被细根生物量、根长密度、表面积、直径和比根长均具有明显的垂直分布特征。细根生物量、根长密度和细根表面积一般随土层加深而逐渐减少，且集中分布于0-40cm土层；随着演替的进行，除20a弃耕地外，0—80cm土层细根生物量、根长密度和细根表面积逐渐增加；除25a弃耕地外，细根直径随演替进行逐渐减小。0～100cm土层土壤含水量随演替进行而增加，不同演替阶段深层土壤水分较表层稳定。土壤容重的变化趋势为9〈4〈15〈20〈25a弃耕地，根系对表层土壤水分和容重的影响较大，而对深层土壤水分与容重影响较少。不同演替阶段细根各参数和土壤水分、容重差异均达到显著水平。各弃耕地细根参数之间，细根参数和土壤环境因子之间存在不同程度的相关关系，土壤含水量在草本植被的不同演替阶段均是影响其细根垂直分布的关键因素。土壤容重在演替早期对草本植被根系的影响较小，随着演替进行其影响作用进一步增强。

千年桐(Aleurites montana)人工林细根特征及其与细根N、C含量的关系

采用完整土块法,以千年桐（Aleurites montana）人工林为研究对象,测定了1~5级细根的形态、生物量和组织碳（C）、氮（N）含量,分析了不同径级和序级与细根形态指标的差异性,对序级与细根生物量、碳氮含量及它们之间的关系进行探讨。结果表明：直径≤1 mm的细根根尖数、根系累计长度、根系累计表面积分别占据总量的99.66%,88.42%,69.82%;随着根序从1级根到5级根升高,千年桐细根直径由0.86 mm增加到1.35 mm,组织密度由0.11 g/cm3上升到0.47 g/cm3,根表面积密度由0.46 m2/m3降低到0.085 m2/m3,比根长由32.04 m/g减少到16.41 m/g;千年桐细根直径、比根长、根表面积密度、根组织密度及生物量与序级之间回归分析发现它们与序级之间具有二次函数、指数函数、线性函数、三次函数及高斯峰值函数关系;1~5级细根生物量对总生物量的贡献分别为：18.7%,30.9%,27.1%,16.6%,6.7%;N含量随着根序升高由16.73 mg/g下降到11.83 mg/g,C含量则由454.97 mg/g上升到494.43 mg/g;千年桐细根C/N比的变异受根组织N含量的影响程度达到93%,而受C含量的影响程度仅为50%。上述结果证明,千年桐细根的结构特征、生物量和碳氮含量之间存在密切联系,为了解千年桐根系结构与功能提供重要依据。

黄土高原子午岭天然柴松林细根垂直分布特征

为揭示柴松林的生理生态适应机制,采用土钻法对黄土高原子午岭林区天然柴松林细根垂直分布特征和土壤物理性质进行了研究。结果表明,柴松细根生物量、根长密度、根表面积和比根长都集中分布于0～20 cm土层,总体上均随土壤深度增加而减少。柴松林地最大细根生物量分布在10～20 cm土层,最大的根长密度、比根长和根表面积均分布在0～10 cm土层;最小比根长分布在20～30 cm土层,最小细根生物量、根长密度和根表面积均分布在60～70 cm土层。土壤含水量与柴松细根生物量、根长密度和根表面积相关性达显著水平,细根生物量与>5 mm和<0.25 mm的水稳性团聚体呈显著正相关关系。说明天然柴松细根分布特征受土壤环境因子的影响,同时也反映了细根功能的转变。

黄土丘陵区人工油松林地土壤特性及细根特征研究

在野外调查和室内实验分析的基础上,研究了黄土丘陵区人工油松林生长发育过程中的细根垂直分布特征及其土壤特性。结果表明:(1)小密度林地改善土壤结构能力最好,其次是中、大密度,采伐地最差。(2)小、中、大密度林地0—300 cm土层土壤含水量分别为12.95%,12.87%和12.78%,表现出随林分密度增加而减少的变化趋势,采伐地则为17.10%,说明采伐地土壤水分在一定程度上得到了补偿。(3)油松细根主要分布在0—60 cm土层,占细根总量的90%以上。(4)细根分布与土壤特性关系密切,以40—60 cm土层最为显著。

香樟人工林土壤表层细根形态特征、生物量及碳氮含量变化

【目的】探讨香樟人工林土壤表层(0~20cm)细根形态特征、生物量及碳氮含量变化动态,为深入研究人工林细根的养分、水分吸收规律及碳在地下的分配特点提供基础资料。【方法】选取四川雅安市雨城区老板山31年生香樟人工林,随机设置20m×20m样地3块,于2011年的1,4,7和10月份,在各样地按'S'形选取5个采样点,采用根钻法,分0~10和10~20cm土层采集根系样品,用WinRHIZO 2005根系分析系统对细根形态进行分析,并测定细根生物量及碳氮含量。【结果】1)1~5级细根随着根序的增加,平均直径、生物量和细根C含量逐渐增大,比根长(SRL)、根长密度(RLD)和细根N含量逐渐降低。2)细根平均生物量为793.29kg/hm2,其中0~10cm土层细根生物量占土壤表层细根总生物量的64.66%;与10~20cm土层相比,0~10cm土层细根具有较高的SRL和RLD以及较小的直径;0~10cm土层细根C、N含量均高于10~20cm土层。3)细根生物量在春季和秋季较高,在夏季和冬季较低;SRL和RLD夏季最大,冬季最小;而直径夏季最细,冬季最粗;细根C含量冬季最高,夏季最低;N含量夏季最高,春季和冬季均较低。【结论】根序对细根形态、生物量和C、N含量的变化具有极显著影响,而季节对细根形态、生物量和C、N含量变化的影响要远小于根序。

氮沉降对细根动态和形态特征的影响研究进展

旨在总结前人研究经验以及过去研究的不足,指出未来N沉降对于细根影响研究的发展方向。基于前人研究的成果,总结了N沉降是如何影响细根动态和形态特征,进而又如何影响生态系统C循环。详细分析了全球N沉降现状,表明N沉降呈逐年加重的趋势;分析了细根动态(细根周转和呼吸)和形态特征(根长、直径、生物量、化学组分)对N沉降的响应。既有研究提供了很多N沉降影响细根动态和形态特征的证据,这些证据对于未来开展细根综合研究具有重要借鉴意义。

太行山南麓不同龄级荆条根周土壤养分和细根特征研究

以干旱半干旱山区太行山荆条灌木为研究对象,测定不同龄级荆条根周土壤养分和细根特征,包括土壤有机质、速效磷和碱解氮,及细根生物量、根长密度、根表面积密度和根体积密度等。结果发现,荆条根际土养分含量总体表现为高于非根际土;土壤养分含量和根周形态指标整体表现为表层>中层>底层的变化趋势。其中,在有机质含量方面,龄级4的荆条,土壤有机质在各土层显著高于其他龄级,同时在非根际土中,有机质含量的极值也均出现在龄级4荆条中;速效磷方面,养分含量随龄级的变化呈现先增高后降低的趋势;碱解氮方面,其总含量表现为随着龄级的增长呈上升趋势。研究证实,根系形态指标的极值普遍出现在中间位龄级(3～4级)中。同时研究发现,随着龄级的升高,底层细根生物量所占总细根生物量的比值越来越高,表明荆条细根生长与龄级呈正相关关系。综上,荆条灌木的生长能够有效参与土壤养分斑块化进程,研究结果将为当地干旱半干旱山地的生态修复提供助力。

女性旅游市场细分及其特征分析

女性旅游主体的大众化、普及化,女性旅游者需求的层次性、差异性以及女性旅游产品的单调性、雷同性等特点,使得女性旅游市场的细分成为必要,因此本文结合女性旅游市场的特点对女性旅游市场进行了细分,并且在此基础上,阐述了各细分子市场的特征,以便旅游企业向女性旅游者提供适销对路的优质产品和服务,在激烈的市场竞争中取得优势地位。

杉木成熟林细根形态与功能特征的海拔梯度变异特点

为探究植物对环境变化的适应策略,在安徽省金寨县天马国家自然保护区,以不同海拔高度(750、850、1000、1150 m)杉木(Cunninghamia lanceolata)成熟林为对象,采用土钻法获取土壤细根样品,分别测定了不同海拔不同土层(0—10 cm、10—20 cm、20—30 cm)土壤细根生物量、形态特征参数和碳氮含量。结果表明:(1)随海拔梯度增加,0—30 cm土层细根生物量、根长密度、比根长、表面积密度、体积密度均呈先减少后增加趋势,在海拔750 m生物量最大,其余指标在海拔1150 m最大;随土层深度增加,同一海拔细根生物量、根长密度、表面积密度、体积密度均呈减少趋势。(2)随海拔梯度增加,0—30 cm土层细根C和N含量呈先增加后减少趋势,C/N比呈先减少后增加再减少趋势;随土层深度增加,同一海拔细根C含量呈先减少后增加趋势,N含量呈降低趋势,C/N比呈上升趋势。(3)细根N含量与生物量、根长密度和体积密度显著正相关,C/N比与生物量、根长密度、表面积密度和体积密度极显著负相关。(4)土壤水分对细根生物量及其形态指标影响显著。

长白山白桦山杨次生林细根形态特征和解剖结构对氮沉降的响应

根系作为植物与土壤物质交换和养分循环的桥梁,长期以来一直是生态学研究的热点。于2017年7月植物生长季,对长白山模拟11年氮(N)沉降控制试验样地的白桦(Betula platyphylla)山杨(Populus davidiana)天然次生林进行了根系采样,并利用根序法研究了根系形态特征和解剖结构对不同梯度N添加处理的响应,旨在探求两物种根系之间潜在生态联系。本试验共设置了三个N添加梯度,分别为对照(CK,0 g N m^-2a^-1)、低N处理(TL,2.5 g N m^-2a^-1)和高N处理(TH,5.0 g N m^-2a^-1)。研究结果如下:1)TL显著抑制白桦和山杨前三级细根皮层厚度的生长。白桦通过增加皮层细胞直径(一级根增加了72.77%,二级根增加了53.22%,三级根增加了39.96%)但减少皮层层数来降低皮层厚度,而山杨主要通过皮层细胞直径的减少(一级根下降了40.80%,二级根下降了28.17%)来降低其皮层厚度。2)TH显著抑制山杨前三级细根生长。主要通过增加皮层厚度(一级根增加了68.78%,二级根增加了50.81%,三级根增加了88.53%)以及降低导管横截面积来抑制吸收养分,从而达到影响生长的目的。3)白桦TH相比于TL细根直径呈抑制生长状态。其主要通过抑制中柱直径(一级根下降了17.61%,二级根下降了16.89%,三级根下降了20.62%)的生长来实现。以上结果表明,在同一立地条件下,白桦和山杨的细根对不同浓度N沉降的响应方式不同。

黄土高塬沟壑区沟头植物群落细根分布特征

为探明黄土高塬沟壑区沟头植物细根的分布特征,对植被恢复年限为3~35 a,优势植物种分别为猪毛蒿、铁杆蒿、白羊草,主要伴生植物分别为阿尔泰狗娃花、长芒草、达乌里胡枝子的17个具有典型性和代表性的沟头植物群落进行土壤取样,研究了细根平均直径、生物量、根长密度、比根长在0~70 cm土层的分布情况。结果表明:随着植被恢复年限的增加,植物细根平均直径逐渐减小,生物量、根长密度呈逐渐增大的趋势,比根长在恢复初期(3~8 a)增长缓慢、在恢复8~22 a期间显著增大、之后趋于稳定;随土层深度的增加,植物细根平均直径、生物量、根长密度、比根长逐渐减小,超过70%的细根分布在0~40 cm土层中。

特征分块重构的视频行人重识别算法

基于视频的行人重识别是将一段视频轨迹与剪辑后的视频帧进行匹配,从而实现在不同的摄像头下识别同一行人。但由于现实场景的复杂性,采集到的行人轨迹会存在严重的外观丢失和错位,传统的三维卷积将不再适用于视频行人重识别任务。针对这一问题,提出三维特征分块重构模型,利用第一张特征图在水平分块的级别上对后续特征图进行对齐。在保证特征质量的前提下充分挖掘轨迹的时间信息,在特征重构模型后加入三维卷积核,并且将它与现有的三维卷积网络相结合。此外,还引入一种由粗到细的特征分块重构网络,不仅能使模型在两种不同尺度的空间维度上进行特征重构,还能进一步减少计算开销。实验表明,由粗到细的特征分块重构网络在MARS和DukeMTMC⁃VideoReID数据集上取得了良好的结果。

陇东旱塬苹果细根对覆膜的可塑性响应

为探明陇东旱塬苹果树根系年周期生长动态规律,以及覆膜保墒措施下垂直土层根系数量、形态、分支特性、土壤理化性状的时空差异,以18 a生苹果树(‘长富2号’/山定子)为试材,于苹果根系3次发根高峰:春季萌芽至新梢旺长前(Ⅰ)、新梢停长期(Ⅱ)和采果后至落叶期(Ⅲ),采用土壤剖面法调查清耕(CK)、覆膜2 a(2Y)、覆膜4 a(4Y)和覆膜6 a(6Y)的根系空间分布,并对根系生物量、根长、表面积、比根长、比分支数等进行测定,探索不同覆膜年限处理下细根生长时空动态特征。借助回归统计分析,阐明苹果树细根生长策略对覆膜年限的响应。结果表明:在苹果根系生长年周期中,第Ⅲ次发根高峰最为重要。各处理苹果细根在第Ⅲ次发根高峰的生物量占3次发根高峰期总生物量的73.55%~84.85%,在第Ⅰ发根高峰表层土壤(0~20 cm)的细根分支数分别为第Ⅲ次发根高峰的130.67%、100.53%、156.63%和238.63%,可提高原位土壤资源利用效率;在第Ⅲ次发根高峰中,CK促进细根根长与根表面积在表层土壤中的分布,分别为第Ⅰ次发根高峰的275.64%和248.96%;并抑制细根分支,分支数和比分支数仅为第Ⅰ次发根高峰的76.53%和14.68%,以达到扩展有效营养空间、降低根系内部竞争的作用。短期覆膜(2Y)各土层的土壤含水量分别为CK的112.39%、118.04%、124.06%、133.59%和114.49%,细根生物量在3次发根高峰中分别为CK的116.72%、232.35%和112.09%;土壤表层细根比根长在第Ⅰ和Ⅲ次发根高峰相比CK分别提高47.1%和62.92%,根表面积则分别提高67.21%和56.88%;深层土壤(80~100 cm)细根分支数相比CK分别提高282.22%和7.27%。可见2Y处理可促进表层土壤细根形态性状的表达及深层土壤根系分支结构的建成,细根均匀分布于垂直土层0~100 cm的距干0~120 cm范围内。6Y处理在年生长初期表层土壤的细根分支数和比分支数相比CK分别提高6.11%和34.6%,而在年生长后期则仅为CK的58.1%和19.56%,呈年生长初期重分支、年生长后期简化分支的构型特点,并显著抑制第Ⅲ次发根高峰细根生长,深层土壤的细根根长、根表面积和比根长仅为CK的35.19%、40.43%和82.67%。即苹果细根生长受物候期和树体营养周转的影响,在年生长初期应用“资源保守获取型”生长策略,在年生长后期采取“资源快速获取型”生长策略;短期覆膜(2Y)可改善土壤理化性状,促进细根拓展延伸范围;长期覆膜(6Y)对亚表层土壤(20~40 cm)的破坏作用,阻碍细根下扎,集中土壤表层分布。

Macroscopic and microscopic mechanical behavior and seepage characteristics of coal under hydro-mechanical coupling

Understanding the physical,mechanical behavior,and seepage characteristics of coal under hydro-mechanical coupling holds significant importance for ensuring the stability of surrounding rock formations and preventing gas outbursts.Scanning electron microscopy,uniaxial tests,and triaxial tests were conducted to comprehensively analyze the macroscopic and microscopic physical and mechanical characteristics of coal under different soaking times.Moreover,by restoring the stress path and water injection conditions of the protective layer indoors,we explored the coal mining dynamic behavior and the evolution of permeability.The results show that water causes the micro-surface of coal to peel off and cracks to expand and develop.With the increase of soaking time,the uniaxial and triaxial strengths were gradually decreased with nonlinear trend,and decreased by 63.31%and 30.95%after soaking for 240 h,respectively.Under different water injection pressure conditions,coal permeability undergoes three stages during the mining loading process and ultimately increases to higher values.The peak stress of coal,the deviatoric stress and strain at the permeability surge point all decrease with increasing water injection pressure.The results of this research can help improve the understanding of the coal mechanical properties and seepage evolution law under hydro-mechanical coupling.

网格特征在车牌识别中的应用

针对汽车牌照识别,在特征提取方面,采用兼有统计特征和结构特征优势的粗网格特征,并且针对易混淆字符提出一种具有针对性、区分性较强的小波细网格特征加以补充,最后采用集成分类器进行识别,实验结果验证了本文方法的有效性。

晋西黄土区人工林细根与土壤水碳的耦合关系

以晋西黄土区山西离石典型人工林刺槐、侧柏、核桃为研究对象,研究其深剖面(0—500 cm)细根参数、土壤水分和有机碳的分布特征,并以农地为对照,评价各人工林土壤水分亏缺和有机碳积累效应,在此基础上探讨三者的耦合关系。结果表明:(1)3种人工林土壤浅层(0—70 cm)细根累计生物量占整个土层的56%—71%,具有明显表聚性。(2)3种人工林土壤深层(70—500 cm)土壤水分亏缺效应均显著高于浅层(P<0.05),与农地相比,其亏缺值表现为:侧柏>核桃>刺槐。(3)3种人工林深层土壤有机碳密度占整个土层的77%—86%;与农地相比,侧柏和核桃土壤有机碳积累效应总体为正向积累作用,刺槐则相反。(4)在土壤浅层,细根参数与土壤水分和有机碳密度均有显著相关性,而在深层,细根主要与有机碳密度显著相关,与土壤水分的相关性仅在刺槐样地显著。晋西黄土区不同人工林深层细根分布有很大差异,且已对其深层土壤水分和有机碳的分布产生影响。综合来看,刺槐的细根分布已造成深层土壤水分亏缺,同时也不利于深层有机碳的积累。

基于多特征阈值融合的手指静脉识别算法

大部分手指静脉识别算法使用单个特征识别,识别的基本是静脉区域特征。研究发现背景区域对静脉识别也有辅助作用,为此,提出一种融合静脉曲率灰度特征、曲率细线特征及背景曲率灰度特征的阈值识别算法。用高斯模板对图像进行曲率特征提取和分解,得到背景曲率灰度特征和静脉曲率灰度特征,再通过提取曲率特征得到曲率细线特征,并用阈值融合算法将3种静脉图像特征融合起来进行识别。实验表明,所提算法的性能优于基于方向滤波提取细线特征的算法和基于Hessian矩阵提取细线特征的算法。训练样本中,认假率为10-6时,其拒真率最低降至9.13%,性能显著提高。