基于无人机影像的无瓣海桑单木提取与地上生物量估算

无瓣海桑(Sonneratia apetala)是中国红树林恢复种植最早引进的优质红树树种,其生产力在红树林群落中处于较高水平,具有显著的高生物量和能量积累。然而,由于红树林群落冠层密集、结构复杂,精确描绘无瓣海桑的单木树冠存在极大挑战性。传统的卫星遥感侧重于区域或更大尺度监测需求,而新兴的低空无人机遥感在更精细尺度的红树林生态监测中具有显著优势。以广东省珠海市淇澳岛红树林自然保护区为研究区,利用消费级无人机影像生成的冠层高度模型(Canopy Height Model, CHM)和种子区域生长(Seed Region Growing, SRG)算法进行无瓣海桑单木树冠提取,并建立基于地面调查数据获取的树高和胸径两者之间的回归关系,以优化无瓣海桑地上生物量异速生长方程,进而实现研究区单木尺度的无瓣海桑地上生物量估算。结果表明：基于无人机影像可以有效提取无瓣海桑单木树冠,其提取精度达到67%;验证了树高和胸径之间较高的相关性,提出了基于树高的无瓣海桑地上生物量异速生长方程;研究区无瓣海桑平均地上生物量的范围为2.99～247.24 t/hm²,平均值为92.14 t...     

动物型溶菌酶研究新进展

溶菌酶可以分解连接N-乙酰胞壁酸(NAM)和N-乙酰氨基葡萄糖(NAG)残基之间的β-1,4糖苷键。g型、c型和i型溶菌酶是3种动物型溶菌酶。近年来,越来越多的报道表明这3种类型的溶菌酶在动物界广泛存在,g型和c型溶菌酶主要存在于脊椎动物中,i型溶菌酶仅存在于无脊椎动物中,部分物种中同时存在2种动物型溶菌酶。本文简要概述了溶菌酶在动物各物种中的存在情况和组织分布情况、基因组结构与系统进化以及溶菌酶抑制剂的研究新进展。     

采用非线性决策树的学生课堂教学满意度研究

学生反馈是评估高等院校课堂教学质量的重要指标。目前,对学生反馈的问卷仅进行主观理解和简单统计,无法提供准确定量的分析和支持依据。使用非线性决策树,对近3年本科必修双语课程《数字图像处理》的学生评教问卷进行数据挖掘,首先将其分成3类和10个不同输入,然后通过数据预处理、模型选择和建模,最后构建树状模型对其进行分析。分析结果符合对于该课程学生反应和争议较大的问题预期,为课程设计提供定量有效的教学分析工具。     

鳗鲡目鱼类线粒体蛋白质编码基因易位及系统演化关系分析

鳗鲡目鱼类线粒体基因组的基因组成较为保守,在58个线粒体基因组中,仅有3个物种存在基因数量的差异。在19个鳗鲡目鱼类线粒体基因组中存在主编码基因的重排。主编码基因的变异位点分析结果支持nad5、nad4和nad2基因作为cox1和lrRNA基因辅助的分子标记。鳗鲡科Anguillidae的20个种(亚种)聚在一起,强烈支持鳗鲡科为单系群(BPP=100)。鳗鲡科下属的3个类群(大洋洲类群、大西洋类群和印度洋-太平洋类群)也同时得到有力的验证(BPP均为100)。线鳗科Nemichthyidae和锯齿鳗科Serrivomeridae亲缘关系最近,二者聚类后,与鳗鲡科Anguillidae构成姊妹群(BPP=100)。在囊喉鱼亚目Saccopharyngoidei中,宽咽鱼科Eurypharyngidae与囊鳃鳗科Saccopharyngidae聚类(BPP=100),同时,单颌鳗科Monognathidae与月尾鳗科Cyematidae聚类(BPP=100),4个科聚在一支,支持囊喉鱼亚目为单系群(BPP=100)。在囊喉鱼亚目线粒体基因组中,3个物种(吞鳗Eurypharynx pelecanoides、拉文囊鳃鳗Saccopharynx lavenbergi和杰氏单颌鳗Monognathus jesperseni)存在主编码基因的重排。16种鳗鲡(细美体鳗Ariosoma shiroanago、短吻颈鳗Derichthys serpentinus、凯氏短尾康吉鳗Coloconger cadenati、鸭颈鳗Nessorhamphus ingolfianus、龟草鳗Thalassenchelys sp.、粗犁齿海鳗Cynoponticus ferox、百吉海鳗Muraenesox bagio、巨斑花蛇鳗Myrichthys maculosus、大吻沙蛇鳗Ophisurus macrorhynchos、几内亚副康吉鳗Paraconger notialis、哈氏异康吉鳗Heteroconger hassi、小头鸭嘴鳗Nettastoma parviceps、弱头鳗Leptocephalus sp.、斑点长犁齿鳗Hoplunnis punctata、尖吻小鸭嘴鳗Facciolella oxyrhyncha和星康吉鳗Conger myriaster),与鳗鲡目线粒体主编码基因的原始排列相比,共享nad6基因的易位。同时,基于线粒体基因组13个蛋白质编码基因构建的系统演化树,强烈支持这16个物种聚为一支(BPP=100)。然而,由此而带来的海鳗科Muraenesocidae、拟鯙科Chlopsidae和糯鳗科Congridae是否为单系群的问题,值得今后深入探究。     

Phylogenomic analysis of transcriptomic sequences of mitochondria and chloroplasts for marine red algae (Rhodophyta) in China

The chloroplast and mitochondrion of red algae （Phylum Rhodophyta） may have originated from different endosymbiosis. In this study, we carried out phylogenomic analysis to distinguish their evolutionary lin-eages by using red algal RNA-seq datasets of the 1 000 Plants （1KP） Project and publicly available complete genomes of mitochondria and chloroplasts of Rhodophyta. We have found that red algae were divided into three clades of orders, Florideophyceae, Bangiophyceae and Cyanidiophyceae. Taxonomy resolution for Class Florideophyceae showed that Order Gigartinales was close to Order Halymeniales, while Order Graci-lariales was in a clade of Order Ceramials. We confirmed Prionitis divaricata （Family Halymeniaceae） was closely related to the clade of Order Gracilariales, rather than to genus Grateloupia of Order Halymeniales as reported before. Furthermore, we found both mitochondrial and chloroplastic genes in Rhodophyta under negative selection （Ka/Ks〈1）, suggesting that red algae, as one primitive group of eukaryotic algae, might share joint evolutionary history with these two organelles for a long time, although we identified some dif-ferences in their phylogenetic trees. Our analysis provided the basic phylogenetic relationships of red algae, and demonstrated their potential ability to study endosymbiotic events.     

基于ENVI 的唐山湾三岛土地利用遥感分类方法的比较分析

对唐山湾三岛2010年10月10 m分辨率的SPOT5多光谱数据源,采用不同分类方法进行识别和判断,并对比不同分类器在遥感影像分类中的应用效果和分类精度。有针对性地探究海岛土地利用遥感分类过程中不同方法的优劣,获取最适于岛陆地区土地利用的遥感分类方法。根据土地利用现状分类标准(GB/T21010-2007)和海岛陆域土地利用类型划分的相关规定,将唐山湾三岛主要分为滩涂、裸地、林地、草地、居住区、内陆水体和潮间带(潮水覆盖区)6类。并分别构建结合人为控制的非监督分类、监督分类和基于专家知识的决策树分类系统,参照更高分辨率影像、先验知识和野外调查资料,评价分类结果与实地调查结果的吻合程度,最终通过总体分类精度和Kappa系数等指标对各分类器精度进行评价和对比分析。     

结合地形因子与分层策略的喀斯特地区无人机影像分类

西南喀斯特山区地形起伏较大,地物分布较为破碎,致使传统的光谱特征一次分类方法的精度较低。本文基于高分辨率无人机正射影像和地形指标,充分利用无人机遥感影像空间特征、光谱特征、纹理特征及地形特征,采取面向对象CART决策树算法与分层策略提取了研究区土地覆盖类型。研究表明,结合空间地形因子和分层策略的方法减少了破碎区地物间的相干扰,故具有较高的分类精度,总体分类精度达91.2%,Kappa系数为0.87,较传统一次分类精度提高了9.8%,Kappa系数提高了0.13。该方法对西南喀斯特地区土地覆盖解译精度较好,可为土地利用监测提供参考。     

分类器和时相结合的流域下垫面分类方法

文章探讨提高卫星遥感大范围流域下垫面分类方法:通过集合贝叶斯分类器和决策树分类器的优势,充分利用TM影像覆被信息,结合影像时相动态信息以获得分类准确的土地覆盖/利用类型;再结合DEM生成的坡度信息得到下垫面类型,最终确定水文地理单元.以河南省的东湾流域为例进行验证,结果表明:贝叶斯法和决策树法分类各有优势,两者结合可以获取更准确的土地覆盖/利用分类结果,辅以时相类信息可以进一步修正类别间的混淆.     

人工神经网络和决策树模型在滑坡易发性分析中的性能对比

机器学习模型广泛应用于区域性滑坡易发性分析。模型的选择关系到评价结果的可信度、准确率和稳定性。现有滑坡易发性分析模型对比研究侧重模型的预测精度。模型的稳定性和数据量敏感性对机器学习模型的性能评估同样非常重要。本文以福建省南平市蔡源流域为研究区,以四川省绵阳市北川县为验证区,从预测精度、稳定性和数据量敏感性3个方面深入对比BP（Back Propagation）人工神经网络模型和CART（Classification and Regression Tree）决策树模型在滑坡易发性分析中的效果,主要结论如下:① 在逐渐增加一定数量训练样本的过程中,BP人工神经网络模型预测精度的增长率更高。在蔡源流域内,当训练样本数量增加10 000时,BP人工神经网络模型的预测精度上升5.22%,CART决策树模型的预测精度上升2.11%。② BP人工神经网络的预测精度高于CART决策树模型,且较为稳定。在100组数据集上,BP人工神经网络模型验证集预测精度的均值和验证集滑坡样本预测精度的均值分别为81.60%和84.86%,高于CART决策树模型的72.97%和76.59%。与此同时,BP人工神经网络模型对应预测精度的标准差分别是0.32%和0.37%,小于CART决策树模型的0.35%和0.67%。③ BP人工神经网络模型分析的滑坡易发区相比CART决策树模型,更接近实际滑坡的空间分布。最后,北川县的验证实验也出现了相同的现象。     

Glacial forest refugium in Howard Valley,South Island,New Zealand

Fossils of forest habitat beetles and leaves of Nothofagus menziesii provide evidence of a forest refugium at times between ca. 34 000 and ca. 18 500 cal. a BP at an upland site in Howard Valley, located adjacent to glaciated valleys in South Island, New Zealand. The stratigraphy of the glacial‐aged terrace sequence of organic‐rich silts and fluvial sand/gravels indicates that soil development occurred episodically for around 15 000 a. Fifty‐four beetle taxa represent seven habitat types: forest, forest or scrub, riparian and aquatic, litter, grass/tussock, marshland and moss habitats. Leaf and beetle fossils indicate that forest dominated by N. menziesii persisted at the site for most of the time period represented, and tree line taxa such as Taenarthrus sp. 1 (Carabidae) and Podocarpus sp. (Podocarpaceae) indicate that the site may represent the upper tree limit for full‐glacial time. The finding of forest at this elevated site adds to the growing fossil evidence for multiple forest refugia in New Zealand during the last glaciation and is consistent with the pollen records, which have consistently indicated the presence of forest species during the last glaciations. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.