2-D delineation of individual citrus trees from UAV-based dense photogrammetric surface models

One of the challenges of remote sensing and computer vision lies in the three-dimensional (3-D) reconstruction of individual trees by using automated methods through very high-resolution (VHR) data sets. However, a successful and complete 3-D reconstruction relies on precise delineation of the trees in two dimensions. In this paper, we present an original approach to detect and delineate citrus trees using unmanned aerial vehicles based on photogrammetric digital surface models (DSMs). The symmetry of the citrus trees in a DSM is handled by an orientation-based radial symmetry transform which is computed in a unique way. Next, we propose an efficient strategy to accurately build influence regions of each tree, and then we delineate individual citrus trees through active contours by taking into account the influence region of each canopy. We also present two efficient strategies to filter out erroneously detected canopy regions without having any height thresholds. Experiments are carried out on eight test DSMs composed of different types of citrus orchards with varying densities and canopy sizes. Extensive comparisons to the state-of-the-art approaches reveal that our proposed approach provides superior detection and delineation performances through supporting a nice balance between precision and recall measures.     

Google Earth Engine平台支持下的赣南柑橘果园遥感提取研究

赣南地区是中国柑橘主产区,柑橘种植产业经数十年发展已具较大规模。本文利用Google Earth Engine平台,使用2140景Landsat影像进行像元级融合,重构目标年份季节最小云量影像集,构建多维分类特征集,利用随机森林分类算法,实现了1990、1995、2000、2005、2010和2016年赣南柑橘果园的分布制图。结果表明：利用Google Earth Engine平台可实现大量遥感影像数据的高效处理;最小云量影像合成方法能够有效解决多云多雨地区高质量光学影像获取困难的问题;以最小云量影像合成构建的数据集,使用随机森林分类算法能够有效提取赣南柑橘果园,分类平均总体精度和Kappa系数分别为93.15%和0.90,分类效果良好;赣南柑橘果园面积由1990年9.77 km²扩大为2016年2200.34 km²,2005年以后呈大规模扩张趋势,果园分布由零星分布,逐步形成连片化的聚集分布特点,柑橘果园用地的主要来源为林地、灌丛和耕地。     

韩国济州岛柑橘园景观与空间分布演变（1526—2019年）

韩国济州岛的柑橘园景观具有重要的文化遗产价值,是当地人利用济州岛特殊的气候、水文、植被环境所塑造的独特农业景观。16世纪朝鲜王朝建立柑橘进贡制度,济州官府设置柑橘园,此后至今,济州岛柑橘园区域分布与地理景观都呈现较大变迁。文章结合气候、水资源等自然因素与韩国柑橘产业政策、市场、社会变化与技术进步等人文因素,分析16世纪以来济州岛柑橘园景观与空间分布变化,探讨济州岛柑橘生产空间变迁原因与驱动力。结果显示：16世纪至2019年,济州岛柑橘生产经历了发展、没落、强力复兴的大起大落发展历史,呈现从北到南的生产空间大迁移,柑橘生产空间逐渐扩大。济州岛的柑橘园生产经历从朝鲜时期的官府果园到现代观光体验农场的转变。柑橘生产空间变迁与地理景观变化的原因与驱动力较复杂,水资源是影响朝鲜时期柑橘园分布的主要自然因素。社会制度、交通与市场是16世纪以来影响柑橘园生产空间扩展的主要人文因素,在近500年的柑橘生产空间发展变迁的过程中,人文因素不断加强,影响柑橘空间与地理景观的优化调整。20世纪70年代以来,水资源开发技术的进步改变了现代柑橘园生产空间分布格局。对济州岛柑橘园长时段的生产空间与地理景观变化及其作用机制的研究,可以为中国传统柑橘栽培地区打造具有地方特色柑橘园文化景观与民俗、文化产品,以及中国柑橘产业的升级发展提供参考。     

桂林市气候变暖特征及其对柑桔物候期的影响

利用桂林市1984-2014年气候资料和同期柑桔物候资料,运用线性倾向估计、SPSS相关系数等方法研究了桂林市气候变暖的特征及其对柑桔物候期的影响。结果表明:31年中桂林市气候变暖趋势明显,其主要特点是年平均气温上升幅度约为0.4℃,20世纪90年代后期和21世纪初升温显著,在升温过程中以春季升温为主,冬季次之,夏季、秋季略升温,气候变暖春季气温升高贡献最大。气候变暖引起柑桔物候期的变化明显,春季物候期提前,秋季物候期推迟,生长季呈延长的趋势;气温是影响柑桔物候期最为显著的气象因子;2月平均最高气温升高1℃,柑桔芽开放期提前约3.4天,3月平均最高气温升高1℃,开花期提前约4.9天,年极端最高气温升高1℃,可采成熟期推迟6.8天。     

基于NDVI纹理的山东丘陵地区SPOT-5影像果园信息识别研究

胶东半岛是我国重要的水果生产基地,及时有效地获取果园信息,对指导当地水果生产具有重要意义。在遥感信息提取中,纹理特征是一种有效的辅助信息,但在原始影像中地形阴影对纹理特征有较大影响。本文提出了一种利用NDVI影像的纹理特征和光谱特征从SPOT-5影像自动识别果园信息的方法,消除了地形阴影的影响,取得了86.40%的识别精度。     

中国亚热带地区柑桔气候风险评估

综合考虑柑桔气候适宜性水平及其变率变化,构建柑桔的风险度模型,运用滑动建模技术对中国亚热带地区柑桔的气候风险性进行动态分析与评估。根据风险分布强度将中国亚热带地区柑桔温度、降水、日照和气候风险大致分为三类型:低风险型、中风险型和高风险型。温度风险度大致呈纬度地带性分布,除西部高山区外,由低纬向高纬风险度依次增高;降水风险度呈现亚热带中部低,北部和西部高;与降水风险度相反,日照风险度在亚热带中部高,北部和西部低;气候风险度受温度变化的主导,也大致呈现纬度地带性,呈现高纬和西部高海拔区高,低纬和东部沿海区低。柑桔气候风险在时间和空间变化上都存在着差异,近46年来,中国亚热带地区柑桔气候风险度有逐渐增加的趋势,尤其以20世纪80年代初以来增加的最快;由于全球气候变暖的影响,亚热带东部和南部风险较低的区域分布有逐渐减少的趋势,而北部和西部风险高的区域分布有进一步增大并向东部和南部扩展的可能。从中国亚热带地区柑桔减产率大于10%、20%、30%的气候风险度分布区域变动过程来看,柑桔各减产率的气候风险度分布具有很明显的区域性和连续性,大体上由东南向西北呈增高趋势。     

中国柑橘生产空间变迁及其驱动因素

综合运用产业集中度、探索性数据分析(ESDA)、产业重心模型、空间杜宾模型等方法对中国柑橘生产空间演变特征,以及驱动因素进行实证分析.结果显示:1978-2015年中国柑橘生产空间呈现扩张态势,可分为急剧增长期(1978-1991年)、低速增长期(1992-2000年)、稳步增长期(2001-2015年).中国柑橘生产...     

生物炭对岩溶区黄龙病脐橙园土壤N2O排放的影响

岩溶区黄龙病柑橘园土壤氮转化存在特殊性。土壤改良剂生物炭对岩溶区黄龙病柑橘园土壤N2O排放的影响及其微生物调节途径目前尚不清楚。本文通过室内培育试验研究了生物炭添加对岩溶区黄龙病脐橙园土壤N2O排放、土壤氮素净硝化率/矿化率、硝化和反硝化功能基因的影响及其相互关系。结果表明, 添加生物炭改变了土壤氮素净硝化率/矿化率、反硝化相关功能基因nosZ和硝化相关功能基因AOA-amoA、AOB-amoA的丰度, 添加量为2%时是多数指标增长的峰值, 与对照差异显著。添加生物炭降低了岩溶区脐橙园土壤N2O的平均排放速率和累积排放量, 但各处理间差异不显著。DCA排序显示生物炭添加不同处理N2O的排放速率主要受NH+ 4-N含量、nirK丰度、nosZ丰度的负向影响, NO– 3-N含量和AOA-amoA丰度的正向影响。若要进一步提升生物炭对该土壤的减排效果, 应注意提升土壤NH+ 4-N水平和反硝化相关功能基因丰度, 抑制土壤NO– 3-N水平和硝化相关功能基因AOA-amoA的丰度。本研究结果可为岩溶区黄龙病柑橘园土壤N2O减排及调节机制研究提供借鉴。     

广东四会沙糖桔产区土壤-沙糖桔生态系统的主要影响因素

通过对广东四会沙糖桔产区土壤地球化学特征的研究,对影响土壤-沙糖桔系统的主要因素进行了探讨,认为光照、温度、湿度、地势等对沙糖桔的长势起着重要的作用。除此以外,土壤的母岩类型以及土壤物理、化学性质(包括pH值、有机质、交换性盐基、氧化还原电位)等因素都对土壤-沙糖桔生态系统有着不同程度的影响。     

沙漠边缘地区苹果园节水栽培研究

对沙漠边缘地区苹果园进行地面覆盖，可明显地减少水分蒸发和提高土壤水分的利用率，从而促进果树的生长发育．覆盖措施以地面覆草效果最好，可提高土壤含水量５０％，新梢生长量、单叶面积和叶绿素含量分别比对照高５７％、３０％和５９％，并提高了苹果的品质和产量。因此，覆盖是沙漠边缘地区果园重要的节水措施之一．