Spatiotemporal characteristics of white mold and impacts on yield in soybean fields in South Dakota

ABSTRACT

White mold of soybeans is one of the most important fungal diseases that affect soybean production in South Dakota. However, there is a lack of information on the spatial characteristics of the disease and relationship with soybean yield. This relationship can be explored with the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) derived from Landsat 8 and a fusion of Landsat 8 and the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) images. This study investigated the patterns of yield in two soybean fields infected with white mold between 2016 and 2017, and estimated yield loss caused by white mold. Results show evidence of clustering in the spatial distribution of yield (Moran’s I = 0.38; p < 0.05 in 2016 and Moran’s I = 0.45; p < 0.05 in 2017) that can be explained by the spatial distribution of white mold in the observed fields. Yield loss caused by white mold was estimated at 36% in 2016 and 56% in 2017 for the worse disease pixels, with the most accurate period for estimating this loss on 21 August and 8 September for 2016 field and 2017 field, respectively. This study shows the potential of free remotely sensed satellite data in estimating yield loss caused by white mold.     

遥感图像中云层遮挡影响消除方法研究述评

 综合评述了目前用于消除遥感图像云层遮挡影响方法的原理、应用现状及处理过程中存在的问题，并在同一实验区比较了同态滤波和Kriging插值等方法的处理效果，结果表明，Kriging插值处理具有一定的优越性。     

Using Remote Sensing Data to Delineate the Lineaments for Hydrothermal Mineral Prediction in Heqing Area, Northwest Yunnan Province, China

Lineament extraction and analysis is one of the routine work in mapping medium and large areas using remote sensing data, most of which are satellite images. Landsat Enhanced Thematic Mapper （ETM） of 945×1 232 pixels subscene acquired on 21 March 2000 covering the northwestern part of Yunnan Province has been digitally processed using ER Mapper software. This article aims to produce lineament density map that predicts favorable zones for hydrothermal mineral occurrences and quantify spatial associations between the known hydrothermal mineral deposits. In the process of lineament extraction a number of image processing techniques were applied. The extracted lineaments were imported into MapGIS software and a suitable grid of 100 m×100 m was chosen. The Kriging method was used to create the lineament density map of the area. The results show that remote sensing data could be useful to extract the lineaments in the area. These lineaments are closely correlated with the faults obtained through other geological investigation methods. On comparing with field data the lineament-density map identifies two important high prospective zones, where large-scale deposits are already existing. In addition the map highlights unrecognized target areas that require follow up investigation.     

基于地层信息插值的FLAC3D简易建模方法

为建立一种简易的FLAC3D建模方法,降低FLAC3D前处理时的建模难度,本文基于Python编程语言开发了建模文件生成程序。该程序以岩体各层位的高程信息为基础,采用Kriging插值生成离散网格点数据;并采用离散网格点自动生成建模所需要的网格数据文件;将该文件导入FLAC3D软件中,即可生成与真实钻孔数据和地层信息吻合的三维模型。程序提供了3种FLAC3D内置单元模型可供选择。该方法采用Kriging插值算法,可生成精确的三维地层模型数据。与FLAC3D软件自身的脚本建模语言相比,该方法简单快速。本文使用3类应用数据进行建模,验证提出的插值建模方法可以针对复杂的地形和地质信息生成精确的三维模型。研究成果为采用FLAC3D进行复杂地质区域数值模拟计算提供了一种简单、高效、准确的建模工具。     

地球物理数据网格化方法的选取

绘制地球物理数据等值线图时,需要根据客观环境特征和数据本身的特点,选择合适的网格化方法。通过实例,分别介绍了加权反距离插值法、克里格法、最小曲率法、最近邻点法、多项式回归法、径向基函数法、带线性插值的三角剖分法等常用网格化方法的选取方法、适用范围及参数设置等使用技巧。     

基于改进的Kriging法区域似大地水准面精化分析

区域似大地水准面精化研究主要是用于测绘学科,将精化结果应用到绘制地形图中,减少户外工作量,降低人力成本。传统采用的Kriging法在精化时会出现误差,精度值不达标。所以,改用了一种基于已知的拟合残差进行计算的改进方法重新精化研究。将改进的Kriging法与传统的Kriging法对比后,改进后的方法精化结果的拟合精度明显要高于传统方法。     

基于空间变异修正普通克里金的矿区复杂地形高精度建模

普通克里金法是构建矿区三维地形模型并揭示地表沉陷形变场动态变化规律的有效方法。但普通克里金法存在平滑效应的问题,导致估计值的空间变异程度小于实际,无法真实反映矿区复杂地表形态的空间变化特征。本文结合矿区实际地形采样数据,提出了一种空间变异修正的普通克里金法,并将其应用于矿区复杂地形的高精度建模,并与已有方法在建模精度和空间变异性复现方面进行了对比分析。研究结果表明,空间变异修正的普通克里金法能够很好地处理平滑效应对建模的影响,具有更高的建模精度和空间变异性复现能力,在矿区复杂地形高精度建模应用中具有较强的适用性,可以作为一种可靠的建模工具用于矿区复杂地形沉陷形变场动态变化规律分析。     

自适应顺序采样Kriging方法及其在增量动力分析中的应用

复杂结构的增量动力分析（IDA）对于结构的抗震设计和分析有着重要意义,但需对结构进行大量的非线性时程分析,计算量成本高。本文结合Kriging元模型和自适应顺序采样并用于结构增量动力分析以提高其计算效率和精度,其中:Kriging元模型用于预测结构的地震响应,顺序采样根据候选点的熵值补充非线性时程分析逐步增加Kriging模型的预测精度。借助本文方法,IDA曲线可通过少量的时程分析实现较高的精度。为了校验本文方法的可行性与有效性,对二层和九层钢框架结构模型应用直接IDA、hunt&fill方法和本文方法分析并比较了上述三种方法的计算误差、计算效率和IDA曲线差别。在此基础上本文将自适应顺序采样Kriging方法用于考虑结构不确定性参数的IDA分析,并和传统的蒙特卡洛方法进行比较。结果表明:该方法具有较高的计算效率,可以保证IDA曲线的精度。     

三维激光扫描技术在复杂地质隧道岩体信息获取中的优化

为了更高效、高精度地获取岩体结构面信息,借助三维激光扫描技术,提出并建立一种基于Kriging算子和最小二乘法组合的点云插值方法。首先对获取的隧道点云数据利用单一的最小二乘法进行插值,并以此为基础,结合Kriging算子的适应度函数建立组合插值模型。在利用三维激光扫描仪已获取的某岩溶隧道的原始点云数据的基础上,运用组合模型进行插值处理,以此获取岩体结构面信息,并将组合方法得到的结果与单一的插值方法进行对比,发现组合方法插值效果较好,误差也较小。基于Kriging算法和最小二乘法结合的插值方法,在利用三维激光扫描技术获取岩溶隧道岩体几何信息—结构面产状的过程中能更加精确、全面,并可以用于岩体稳定性评价。     

基于Kriging方法的负偏态分布数据的空间插值研究

Kriging插值方法的前提是数据符合或基本符合正态分布的假设,或通过对非正态数据进行正态变换,使其满足要求。但对于拖尾的负偏态分布数据,正态变换方法无法奏效,若直接对数据进行Kriging插值,精度较低。文中在对样本数据深入分析的基础上,借助GIS平台,从不同透视角度对数据进行趋势分析,利用二次多项式模型对数据进行全局趋势拟合,并对随机的短程变异进行Kriging插值,选取不同的变异函数模型进行拟合比较,最终确定最优的模型参数,达到较为理想的插值结果。