史景宁
- 作品数：7 被引量：30H指数：2
- 供职机构：北京林业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家林业公益性行业科研专项河北省科技厅科研项目更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术更多>>
- 基于深度卷积神经网络的树轮宽度测量算法
- 2023年
- 数字图像处理技术已被广泛用于树轮宽度测量,但大多集中在边界清晰可见的针叶树种,对于木材解剖结构复杂、树轮边界清晰度较差的阔叶树种,传统的图像处理技术表现不佳。为了改善阔叶树种的树轮边界识别精度,本文提出了一种基于U-Net卷积神经网络模型的树轮宽度测量算法。以鱼鳞云杉(Picea jezoensis var.komarovii)、臭冷杉(Abies nephrolepis)、红松(Pinus koraiensis)、白桦(Betula platyphylla)、枫桦(Betula costata)、榆树(Ulmus pumila)的树芯为对象,提出了一种基于U-Net的树轮边界检测模型。采用3种评价指标比较了U-Net方法与手工标注方法的差异,并与WinDENDRO测量得到的树轮宽度进行了精度对比。结果显示,U-Net识别到的树轮边界与实际边界精确匹配,尤其是对阔叶树种树轮边界的检测精度相比传统的数字图像处理方法有显著提高,通过3种评价指标证明所得到的树轮边界精确可靠,在树轮分析中具有较高的实用价值。
- 李爽李俊杰杨鹏史景宁唐丁洁向玮
- 关键词：树轮宽度图像分割
- 海南岛热带原始天然林和次生林对比分析被引量：1
- 2016年
- 以海南岛生态关键区原始天然林和处于演替早期阶段的天然次生林为研究对象,对其物种组成、林分结构、物种多样性进行对比分析,旨在为退化的天然次生林恢复提供必要依据.结果显示:原始天然林和天然次生林径阶结构之间存在显著差异(P=0.045);原始天然林、天然次生林的胸高断面积分别为(32.0±7.9)m^2/hm^2、(6.4±3.9)m^2/hm^2,株数密度分别为(1 460±310)/hm^2、(81±29)/hm^2,原始天然林结构参数显著优于天然次生林(P<0.05);原始天然林Shannon指数(3.00±0.30)显著高于天然次生林(2.16±0.27)(P<0.01);原始天然林物种丰富度(34±5)极显著高于天然次生林(16±3)(P<0.001);物种组成方面,PCo A排序分析、聚类分析表明两类森林之间相似度较低,Jaccard相似度系数为0.068.本研究表明,两类森林在物种组成和林分结构上存在着巨大差异,40年的天然演替时间远不够天然次生林恢复到理想的水平,应合理采取土壤改良、间伐等营林措施加速天然次生林自然演替的进程.
- 史景宁李微孟京辉
- 关键词：天然次生林物种组成林分结构物种多样性
- 小流域水源涵养林优化配置与水文响应分析——以半城子水库流域为例
- 2015年
- 以半城子水库流域为研究区域,应用BP神经网络模型和SWAT模型对流域森林植被进行了优化配置和相应的流域水文响应分析。结果表明:半城子水库流域适宜森林覆盖率为65.63%;针叶林、阔叶林、混交林和灌木林植被适宜面积分别为1 148.9,617.2,2 252.8和1 343.1hm2。水源涵养林体系优化配置后,流域产流量从8 541 100m3增加为9 031 100m3,增加5.74%;半城子水库流域现状条件下,各天然林单位面积产流能力顺序为:灌木林>阔叶林>混交林>针叶林,分别为3 974.57,1 448.32,1 349.82和1 100.36m3/hm2。增加灌木人工林和减少针叶人工林比例,可使小流域产流增加。
- 史景宁王燕龙车晓雨元文革陆贵巧余新晓谷建才
- 关键词：水源涵养林水文响应
- 基于Ripley L函数的云冷杉针阔混交林优势树种幼树的空间格局分析
- 2024年
- 【目的】林下幼树的生长和分布通常决定着森林未来林分的结构组成和生长动态,探究优势树种幼树的空间分布格局及种间关联性,以期为森林生态系统的恢复和森林演替动态的预测提供科学依据。【方法】以吉林省汪清县金沟岭林场1 hm2云冷杉针阔混交林样地内的5个优势树种(臭冷杉、鱼鳞云杉、红松、紫椴和五角槭)幼树为研究对象,分别使用一元Ripley L和二元Ripley L函数对5种幼树的种间空间关联性以及幼树与中树、成树间的种内空间关联性进行分析。【结果】(1)样地内共调查到幼树471株,数量上表现为臭冷杉(357)>鱼鳞云杉(47)>紫椴(23)>五角槭(12)>红松(14),臭冷杉占据绝对优势。(2)臭冷杉、鱼鳞云杉和紫椴幼树的空间格局在0~50 m范围内,随尺度增加表现为聚集–均匀–随机的分布模式;五角槭以聚集分布为主,仅在23~28 m尺度上呈随机分布;红松在14~21 m、31~36 m及39~50 m尺度上呈聚集分布,在其余尺度上均呈随机状态分布。(3)幼树种间关系在中小尺度(0~36 m)上以显著的空间正相关为主,在大尺度(36~50 m)以不相关为主,仅臭冷杉幼树在42~50 m上与其余树种呈显著空间负相关,表明5种幼树间保持着良好的共存的关系。(4)种内空间关联性在0~50 m尺度上以正相关为主,仅臭冷杉幼树与成树在42~50 m较大尺度上存在显著空间负相关,表明种内促进作用明显。【结论】在水平结构上,影响该林分幼树空间分布格局及其关联性的主要因素是种子的扩散限制及环境异质性,幼树在小尺度上以聚集分布为主;在垂直结构上,主林层对幼树具有明显的“庇护效应”,5种幼树种内、种间均存在着良好的互利共生的关系。因此,在天然云冷杉针阔混交次生林的恢复中,建议根据林分经营需要,在0~36 m的小尺度上进行以上幼树的聚集性补植补种,聚集程度为臭冷杉>云杉>红松,以提高幼树的存活�
- 许芳泽孙海龙史景宁贺丹妮王福增向玮
- 关键词：混交林幼树
- 小兴安岭红松和鱼鳞云杉径向生长对气候变化的响应被引量：18
- 2017年
- 基于树木年代学方法,利用小兴安岭低海拔阔叶红松林优势树种红松和鱼鳞云杉树轮宽度资料,分别建立年轮宽度年表,探讨影响2个树种径向生长的关键气候因子.结果表明:2个树种对气候因子的响应存在差异,红松较鱼鳞云杉对气候因子的响应更加敏感,更适合用于年轮气候学研究;响应函数分析表明,红松径向生长与当年6月平均温度呈显著负相关,与当年6月降水量呈显著正相关,而鱼鳞云杉与气候因子未表现出显著相关关系;空间相关分析揭示,红松年表具有较大的空间代表性,相关性最高出现在研究区域附近;升温导致的干旱胁迫是限制红松树木生长的主要原因,如果未来全球气温进一步增加,将对红松产生不利的影响;一些大尺度的大气-海洋变化的耦合作用可能对小兴安岭红松径向生长产生影响.
- 于健刘琪璟周光孟盛旺周华徐振招史景宁杜文先
- 关键词：径向生长气候变化干旱胁迫
- 基于R软件的树木年轮宽度测量方法被引量：9
- 2017年
- 年轮记载了树木生长的历史信息,能否准确提取年轮特征信息影响到相关研究的准确性。本文介绍了一种使用统计分析软件R测量年轮宽度的方法。该方法基于数字化图像与边缘检测算法,通过R自动识别或手动标记年轮线,使用直角坐标系两点间距离公式计算年轮宽度,并依据三角函数校正倾斜年轮造成的宽度误差;此外,该方法还提供了多图像对比标记、样品断裂处理、快速复测功能。结果表明:R软件测量精度与准确性高,对同一样品比较表明R测量结果与Win DENDRO无显著差异。本方法简单、可靠,图像数据可以长期保存;R是开源软件,相比Lin Tab与Win DENDRO等商业工具更易普及,成本低;同时R具有较强的数据统计分析与作图功能,可以直接对测量结果进行数据处理。
- 史景宁于健周华孟盛旺刘琪璟
- 关键词：数字图像R软件倾斜校正自动识别
- 基于计算机视觉和R语言的年轮分析系统设计与实现
- 树木年轮是包括林学、生态学、树木年代学在内的许多学科领域重要研究对象之一,但现有的商业年轮测量与分析软件价格十分昂贵;另一些免费软件缺乏图形用户界面、兼容性差,这些都为树木年轮研究带来困难与挑战。近年来,随着开源软件R和...
- 史景宁
- 关键词：R语言图像处理WEB应用
- 文献传递
