基于多元统计分析的南方红豆杉幼林修枝技术

为优化南方红豆杉幼林修枝技术,以福建省13年生南方红豆杉为研究对象,分析修枝木的树高、胸径与修枝强度对修枝2年后的林木生长与干形形质的影响。采用主成分聚类分析方法,依据参试的31株南方红豆杉单木修枝后的生长及形质性状的综合得分值进行系统聚类,确定最优的修枝木类群,估算最优类群总体参数,实现目标树修枝精确且优化。结果表明:修枝对单株材积和形数的影响随着修枝时间推移而变大; 2年后修枝木的树高、胸径与修枝强度对修枝后的生长与干形形质有着显著影响,进行目标树选择与修枝强度优化十分必要。在99%置信区间内,南方红豆杉目标树合理的修枝强度(相对高)为0.272 9～0.319 1,目标树要求树高501.55～527.45 cm,胸径11.93～13.56 cm。     

基于可融合残差卷积块的深度神经网络模型层剪枝方法

针对当前主流的剪枝方法所获得的压缩模型推理时间较长和效果较差的问题, 提出一种易用且性能优异的层剪枝方法。该方法将原始卷积层转化为可融合残差卷积块, 然后通过稀疏化训练的方法实现层剪枝, 得到一种具有工程易用性的层剪枝方法, 兼具推理时间短和剪枝效果好的优点。实验结果表明, 在图像分类任务和目标检测任务中, 该方法可使模型在精度损失较小的情况下获得极高的压缩率, 优于先进的卷积核剪枝方法。     

修枝强度和季节对杨树人工林生长的影响

以江苏省泗阳农场８ｈｍ＾２的试验林为基础,评价了修枝强度和修枝季节对Ⅰ－６９杨人工林生长及萌枝发生数量的影响。该试验采用裂区设计,主处理为修枝强度,分为３种水平（１／３Ｈ、１／２Ｈ和ＣＫ）;副处理为修枝季节,分２个水平（生长季和非生长季）。研究结果表明,修枝处理后当年,不同修枝强度的林分叶面积指数存在显著差异,中度修枝（１／２Ｈ）林分的叶面积指数仅为对照处理的４９％,弱度修枝林分叶面积指数为对照的８４％;不同修枝季节对杨树人工林的生长影响不显著,但对萌枝发生数量影响显著,非生长季修枝林分的萌枝生数量比生长季修枝林分高出７９．８％;与对照相比,修枝处理４ａ后,其平均胸径和平均单株材积,都略有下降,但均未达差异显著水平;而不同修枝强度的林分枝下高存在显著差异,中度修枝林分枝下高达６ｍ,弱度修枝的林分为４．５ｍ左右,     

决策树的剪枝策略研究

主要研究决策树的修剪策略.着重对决策树需要修剪的原因、发展过程、修剪算法的分类以及修剪过程中注意事项、修剪程度的控制等进行了探讨.     

南方红豆杉修枝经营措施优化及评价

【目的】提出一种全新的修枝经营措施优化评价方法即综合修枝效应速度最大化的方法,以期为连续、充分发挥修枝促进植株生长与改良干材品质效应提供参考。【方法】在田间修枝试验基础上,通过修枝效应速度转换与显著性分析,构建修枝效应的评价指标体系,然后利用主成分分析法建立修枝效应速度的综合得分值数学模型,最后通过比较修枝措施的综合得分值优化修枝措施与验证,实现修枝经营措施优化。 运用此法在福建明溪开展南方红豆杉修枝强度试验并验证此方法成效,优化南方红豆杉修枝强度与间隔期组合。【结果】修枝强度与间隔期组合显著影响南方红豆杉生长及干形形质性状,进行修枝经营措施优化是必要的。采用综合修枝效应速度最大化的方法,南方红豆杉修枝优化组合为从地面起相对全树高30%的修枝强度与间隔期4 a,优化组合的材积与胸高形数的修枝效应速度分别为每年4.11%、0.48%,修枝优化组合的材积显著增长15.94%,胸高形数显著提高2.04%,促进生长与改良干材品质效果理想。【结论】综合修枝效应速度最大化的方法作为修枝经营措施优化评价方法具有操作性强、精确度高等特点,可极大地提高林木的生长并改良干材品质。     

红锥树干节疤分布及修枝对生长的影响

【目的】对红锥树干节疤分布规律进行调查并开展修枝试验,提出红锥修枝措施以促进其生长,以减少木材节疤形成,培育大径级无节良材。【方法】通过对30年生红锥自然生长形成的节疤分布情况进行调查,了解其节疤形成的时间和在树干中的分布规律。在6年生红锥人工林中设置不同的修枝强度,并对修枝后18个月林地中各单株的生长情况进行调查,分析修枝对树木生长的影响,选取最优修枝强度。选择3种常见建材用漆作为修枝锯口保护剂,通过对锯口愈合情况和锯口部位横切面的调查,判断不同锯口保护剂的保护效果及修枝后对锯口部位木材径向生长的影响。【结果】红锥节疤主要分布在心材中,死节数量占87%。修枝可以显著提升红锥单株的胸径生长,但不同修枝强度间暂未出现显著差异。使用锯口保护剂可有效促进节疤愈合并减缓木质部从锯口处向深处坏死,油性漆对锯口保护效果最好,直径3.5 cm以下锯口愈合率可达94.2%以上;直径大于3.5 cm锯口的愈合率可达84.1%;对直径3.5 cm以上锯口的坏死深度可降低61.2%。此外,修枝可以显著改善枝条下方径向生长受到抑制的情况。【结论】本研究总结的修枝方法操作性较强,成本较低,可提高单株的生长量和圆满度,减少木材节疤的形成,可应用于红锥人工林经营。     

一种新型电力光缆剪枝机器人的运动学联合仿真研究

针对架空电力光缆线路巡检维护中的树枝修剪问题,设计了一种新型五自由度串联剪枝机器人。首先,通过D-H(denavit-hartenbreg)参数法,建立了该剪枝机器人机械臂的运动学模型,得到运动学正逆解;然后在V-REP和MATLAB中进行联合运动仿真,并利用蒙特卡洛法分析剪枝机器人工作空间,得到机械臂工作空间的云图;为保证剪枝过程的运行平稳,在工作空间内进行轨迹规划并仿真;最后,联合仿真结果表明该剪枝机器人运动学模型有效,各关节及末端轨迹规划控制效果良好,可以实现1~1.5 m范围内灵活修剪树枝等障碍物的要求,为剪枝机器人后续控制问题研究提供了理论依据和实验基础。     

一种基于通道域自注意力的特征图剪枝方法

同时保证网络剪枝方法的准确率和稳定性，提出一种基于通道域自注意力的特征图剪枝方法。该方法采用主成分分析（principle component analysis, PCA）算法降低噪声干扰，引入通道域注意力为特征图自动分配不同权重，移除低权重通道的滤波器，并对网络进行重训练和精调，以减少网络精度损失。在公开数据集上对VGG 16网络模型展开的实验表明，当剪枝率为60%时，达到视觉几何组模型Top 5的准确率为8923%；当剪枝率逐渐增加到80%时，仍保持73%准确率。相较于同类方法，本文提出的方法更能保证剪枝时模型的准确率和稳定性。     

无线遥控自动立木整枝机机载控制系统设计

 自动立木整枝机是人工林整枝抚育的重要设备,用于替代人工完成对树木的修剪和整枝工作。本文以自动立木整枝机为控制对象,设计了由复杂可编程逻辑器件和无线数据传输模块构成的无线遥控接收系统,通过接收模块接收控制命令、控制输出脉冲宽度调制信号驱动两路舵机,确保整枝机工作在所需的状态。本设计中所使用的复杂可编程逻辑器件芯片为Altera公司的零功耗芯片EPM240ZM100,电路结构简单,功耗低,经实测,整个控制系统的正常工作电流仅为50mA,可靠遥控距离为45m。     

水面无人艇冗余路径点约减方法研究——基于最优路径代价估计

针对复杂海洋环境下USV在线路径规划问题,提出一种顺序-随机两模式的冗余路径点约减方法。利用估计通过路径点的最优路径来制定其被约减的概率,并通过概率值的自适应变化考虑更多路径点的组合方案。采用顺序方法控制随机约减范围,快速发现潜在的优化路径。在约减过程中考虑海流等复杂海况对USV运动的影响,从而降低USV的碰撞概率。实验结果表明,本文方法可有效地简化并优化USV路径。