一、简要 在本研究中,研究者提出了一种有效的深度卷积神经网络(DCNN)结构,利用手持照相机拍摄的照片来检测水稻的生长阶段(DVS)。 Forest Meteorology, 259, 21360–270. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2018.05.001)使用支持向量机和DCNN来区分水稻穗的图块 当在播种方向拍摄图像时,两排水稻之间的土壤会被很好地捕捉到,而在其他方向,图像捕捉到的土壤会较少。
全球历史水稻产量自20世纪初以来迅速增长,据联合国粮农组织(FAO)的数据,2019年全球水稻产量为496亿公斤。以下是一些主要水稻产区和其产量:前言 – 人工智能教程 1. 中国:中国是全球最大的水稻生产国,占全球总产量的30%左右,2019年产量为148亿公斤。 2. 印度:印度是世界第二大水稻生产国,占全球总产量的20%左右,2019年产量为117亿公斤。 3. 印度尼西亚:印度尼西亚是全球第三大水稻生产国,占全球总产量的8%左右,2019年产量为40亿公斤。 4. 孟加拉国:孟加拉国是全球第四大水稻生产国,占全球总产量的5%左右,2019年产量为26亿公斤。 5. 越南:越南是全球第五大水稻生产国,占全球总产量的4%左右,2019年产量为21亿公斤。 此外,一些其他的主要水稻生产国包括泰国、巴西、菲律宾、缅甸和日本等。全球水稻主要分布在东南亚、南亚和东亚等地区。
水稻是世界主要粮食作物之一,水稻剑叶夹角对理想株型选育至关重要。传统人工测量方法效率低且易损伤作物,而机器视觉技术为作物表型信息获取提供了新途径。 原文地址 三、论文背景 背景及意义介绍 背景 水稻是世界主要粮食作物之一,为世界一半以上人口提供粮食。近代高产育种实践证明改良株型是提高品种产量的关键,水稻剑叶角度是构成水稻株型的主要因素之一。 意义 水稻理想株型的选育主要集中于减小剑叶夹角,高产水稻的剑叶角度应该在13∘~17∘13∘~17∘,另两片功能叶也均保持小角度,使植株呈塔形,有利于提高光合作用效率,实现水稻高产。 因此,实现水稻剑叶夹角快速、准确地在体测量,对水稻高产育种具有重要意义。 四、论文思路 利用图像处理技术实现水稻剑叶夹角的实时、准确测量。 ,得到水稻的剑叶夹角。
今天给大家介绍的是基于 Sentieon 软件开发的用于水稻全基因组测序数据的自动化流程脚本。 测试水稻样本测序深度36.98X,从FASTQ到VCF全流程分析最快用时8分钟,大幅缩短了水稻全基因组WGS分析时间,有效加快水稻的分子育种进程。 脚本应用示例使用上述脚本对水稻全基因组测序数据分析的测序结果,具体样本信息如下表所示:类别详情物种IDOryza_sativa物种名和倍性水稻(二倍体)参考基因组GCF_034140825.1_ASM3414082v1 ASM3414082v1_genomic.fna.gz测试硬件配置CPU为单颗AmpereOne A192-32X内存为512GB DDR5系统为Ubuntu 24.04/Kernel 6.8测试结果使用本文流程对水稻全基因组测序数据进行变异检测分析 从FastQ到VCF全流程分析最快用时8分钟,大幅缩短了水稻的全基因组WGS分析时间,有效加快作物的分子育种进程。
然而,水稻生长过程中面临诸多病虫害威胁,如稻瘟病、纹枯病、稻飞虱、稻纵卷叶螟等,这些病虫害严重影响水稻产量与品质。 据统计,全球每年因病虫害导致的水稻减产可达20%—40%,这一损失量相当于数亿人口一年的口粮。在中国,水稻种植广泛,病虫害发生形势严峻,每年因病虫害造成的粮食损失约占粮食总产量的10%—15%。 传统水稻病虫害识别方法依赖人工经验,农业工作者或农民通过肉眼观察水稻植株症状来判断病虫害类型与严重程度。 因此,开展基于深度学习的水稻病虫害检测系统研究具有重要意义。2、研究意义保障粮食安全,稳定农业生产水稻作为全球重要的粮食作物,其产量与质量关乎粮食安全大局。 水稻病虫害的爆发往往导致大规模减产,严重威胁粮食供应稳定。基于深度学习的水稻病虫害检测系统,能够快速、精准地识别病虫害类型与严重程度。
我们这次用国家的边界通过name进行筛选到宿迁市进行分析,本次计算的水稻面积用到的指数是NDVI,LSWI,EVI三种指数进行分析,用到的影像是Landsat 8数据,DEM数据(计算坡度、坡向)还有指定 Image - dropNulls(Boolean) 是否允许返回空值 返回值:ImageCollection 代码: /** * @Name : 基于 PIE Engine Studio 的水稻自动提取 * @Author : 武汉大学VHR队 * @Desc : 淮安市水稻提取 -- 合成监督分类影像 * @Source : 航天宏图第四届 “航天宏图杯”PIE软件二次开发大赛云开发组三等奖获奖作品
这里水稻面积提取用阈值法进行,这里我们需要用到的是将随机森林和svm支持向量机的监督分类分析的结果用mask去除和提取,这里我们所需要用到几个函数 where(condition,value) 执行值的有条件替换 返回值:Image 水体指数 LSWI=(NIR-SWIR)/(NIR+SWIR式)中,NIR和SWIR分别表示MODIS近红外和短波红外波段处的地表反射率; 2)、提取水稻像元:利用水指数LSWI与植被指数 EVI的关系,提取水稻像元,其过程为:在灌水移栽期LSWI >0.12,EVI <0.26,(LSWI+0.05)>EVI,且其后第6到11个8天合成的图像的平均EVI>0.35; 代码: /** * @Name : 基于 PIE Engine Studio 的水稻自动提取 * @Author : 武汉大学VHR队 * @Desc : 淮安市水稻提取 - 阈值筛选 * visParam = { opacity: 1, min: 0, max: 1, palette: '00FFFF, 0000FF' }; //设置mask,提取监督分类结果中水稻像素
kappa系数 方法参数: - ConfusionMatrix(Object) 混合矩阵对象 返回值:Number 代码: /** * @Name : 基于 PIE Engine Studio 的水稻自动提取 * @Author : 武汉大学VHR队 * @Desc : 淮安市水稻提取 - 精度评价 * @Source : 航天宏图第四届 “航天宏图杯”PIE软件二次开发大赛云开发组三等奖获奖作品 vali_water'); var rice = pie.FeatureCollection('user/pieadmin/saas/06/vali_rice'); //给验证样本添加属性type,1为水稻
小编自语: 基因组选择,预测杂种优势,在水稻可以用,在玉米,高粱中也可以用,在动物选择配套系时也可以用,根据加性效应和非加性效应进行预测,前景广阔。 这篇文章的作者,有很多大牛:徐世忠老师, 专门做算法的;张启发老师, 水稻大牛。 可以进一步分析或者挖掘的地方: 1,水稻或者玉米等利用杂种优势的作物,本身自交系是有一定的分群划分的,可以针对不同群体的杂交组合构建参考群,然后进行预测所有群体间杂交种的表现,准确性应该更高 2,很多经济性状 ,都是有遗传相关的,利用多性状模型比单性状模型准确性更高 3,无论是玉米,还是水稻,都是有系谱信息的,毕竟测序的自交系有限,如果利用系谱+基因组的一步法基因组选择(SSGBLUP),可以预测一些没有基因组信息 水稻训练群体和测试群体 训练群体中, 杂交种的表型值需要测量, 基因型值可以根据亲本的基因型进行推断(亲本为纯合的, 杂交种为杂合的).
公众号ID|计算机视觉研究院 学习群|扫码在主页获取加入方式 源论文| 回复“水稻”获取论文下载 计算机视觉研究院专栏 Column of Computer Vision Institute 小农户在全球粮食供应中发挥着重要作用 一、简要 在本研究中,研究者提出了一种有效的深度卷积神经网络(DCNN)结构,利用手持照相机拍摄的照片来检测水稻的生长阶段(DVS)。 Forest Meteorology, 259, 21360–270. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2018.05.001)使用支持向量机和DCNN来区分水稻穗的图像斑块 检测到的穗状斑块的数量决定了水稻的走向阶段。 以上两项研究集中在固定的角度和位置的图像上,而小农户可以以随机的角度和位置拍摄图像。为了方便处理这些随机图像,有必要开发一种通用的方法。 当在播种方向拍摄图像时,两排水稻之间的土壤会被很好地捕捉到,而在其他方向,图像捕捉到的土壤会较少。
这项研究提出了一种经济有效的方法,可用于近实时地绘制和监测大面积水稻的生长程度和种植方式。这种新颖的方法可以生成水稻种植区的高分辨率月度地图(10 m分辨率)以及水稻生长阶段。 该方法将时态Sentinel-1数据和水稻物候参数与基于Google Earth Engine(GEE)云的平台集成在一起。 使用K均值聚类,层次聚类分析(HCA)和VH极化时间序列剖面的可视化解释来生成水稻范围,种植模式和生育期的时空分布。 该方法还可以预测长达两个月的水稻播种期。 VH极化数据可以确定水稻的四个生长阶段:T&P:耕作和播种(30天); V:植物人1和2(60天); R:生殖(30天); M:到期日(30天)。 与实地调查数据相比,该方法测量的水稻总面积精度为96.5%,卡伯系数为0.92。与随机森林和C5.0模型相比,SVM和ANN显示出更好的性能。
这项研究的结果将为绘制稻田及其生长阶段的地图提供一个有效的框架,这对于解决粮食安全问题和减少水稻种植产生的甲烷气体排放具有重要价值。 摘要: 水稻是世界一半以上人口的主要作物,但缺乏概述水稻产区及其生长阶段的高分辨率地图。大多数遥感研究绘制了水稻的范围:然而,在热带地区,水稻全年种植,种植日期和种植频率不同。 因此,绘制水稻生长阶段比仅绘制范围更,有用。本研究通过开发一种基于物候学的方法解决了这一挑战。 此外,所提出的方法在大区域内生成了具有高空间分辨率(10 m)的水稻范围和生长阶段图。 结果表明,该方法整体地图精度高达95.95%,kappa系数为0.92。 该方法区分了水稻的生长阶段,并确定马来西亚半岛的大部分稻田一年有两个种植季节。
该研究克隆了水稻重要功能基因HTH5,发现HTH5可正向调控水稻对高温的耐受性,并解析了其调控的分子机制。该成果为水稻耐高温育种的分子改良提供了基因储备和材料基础。 水稻虽然是一种能够适应高温的作物,但是过高的温度依然会影响水稻的产量,大家都知道,现在全球变暖导致的气温升高也已经成为制约水稻产量增加的主要非生物胁迫因素。 因此,在稻属野生种资源中发掘水稻生殖发育时期耐高温基因资源对培育水稻耐热品种具有重要意义。 进一步通过互补测验转基因试验证明HTH5正向调控水稻抽穗扬花期耐热性。超量表达HTH5能够显著提高水稻扬花期高温胁迫下的结实率,抑制表达HTH5能够显著降低水稻扬花期高温胁迫下的结实率。 因此,HTH5基因的克隆为水稻耐高温理论研究积累了经验和数据,也为水稻耐高温育种提供了重要的基因资源。
这里是第二部分计算水稻提取,这里采用的是监督分类。 Classifier) 监督分类分类器实例 - options(Object) 参数对象 返回值:Classifier 代码: /** * @Name : 基于 PIE Engine Studio 的水稻自动提取 * @Author : 武汉大学VHR队 * @Desc : 淮安市水稻提取 - 进行监督分类 * @Source : 航天宏图第四届 “航天宏图杯”PIE软件二次开发大赛云开发组三等奖获奖作品 ,FAFFC8' }; Map.addLayer(imageA, visParam, "ClassifyImage"); // 添加图例 var data = { title: "淮安市水稻分类 ", colors: ['#EAF2F5', '#000032', '#1F3600', '#FAFFC8'], labels: ["水稻", "其他植被", "城镇", "水体"],
数据集格式:Pascal VOC格式+YOLO格式(不包含分割路径的txt文件,仅仅包含jpg图片以及对应的VOC格式xml文件和yolo格式txt文件)
首先,通过探索性数据分析,选择不同水稻系统应排除哪些输入变量,并进行时空因子分析,了解产量与输入变量之间的关系。然后利用LASSO、RF和LSTM对水稻产量进行预测。 我们旨在回答以下三个问题:(i)在不同水稻系统中,水稻产量预测应该选择哪些输入变量?(ii)在预测水稻产量方面,ML和DL方法与传统线性回归方法相比如何? (iii)哪种卫星植被指数(EVI、SIF和ESI)在水稻产量预测技能上更好?我们试图提供一种可扩展的、简单的、廉价的方法,利用公开数据及时准确地预测中国各地的水稻产量。 02 数据与方法 【2.1 研究区域】 在本研究中,我们关注中国大陆的主要水稻种植区,主要是单稻系统(即在给定的田地里每年收获一次水稻)和双稻系统(即在给定的田地里每年收获两次水稻)(图1)。 根据水稻种植制度,中国大陆的水稻种植可划分为四个区域:ⅰ区:东北单稻区;云贵高原单株水稻II区;第三区:长江流域稻谷;第四区:华南地区双季稻。 图1所示。
中国是水稻种植大国,水稻在农业生产和粮食供应中占据着举足轻重的地位。 然而,水稻种植过程中常常受到各种病虫害的威胁,稻瘟病被誉为水稻的“重大威胁”,导致水稻产量显著减少,极端情况下甚至引发绝收,是水稻种植业面临的最严峻病害之一。 因此,为了保障水稻的稳产高产,同时提高农民的经济收益,研究水稻稻瘟病早期分级检测技术具有重要意义。 通过对稻瘟病的早期分级检测,为水稻品种稻瘟病抗逆性的筛选工作提供快捷、科学、准确的依据,对减少农药使用、提高水稻产量和品质以及保护生态环境都有重要意义。当前,稻瘟病的检测工作主要依赖于人工操作。 ,从而便于后续对水稻生长状况的识别与分析。
数据集格式:Pascal VOC格式+YOLO格式(不包含分割路径的txt文件,仅仅包含jpg图片以及对应的VOC格式xml文件和yolo格式txt文件)
,为创制全新遗传资源打破水稻产量瓶颈提供了有效策略。 水稻是最重要的主粮作物之一,养活了世界一半以上的人口。水稻产量主要由三个核心要素决定:穗数、每穗粒数、粒重。然而,这三个性状在水稻中通常呈负相关。 但IPA1是一个典型的多效性基因,在增大穗部的同时使分蘖数降低,限制了其增加水稻产量的潜力。 经田间小区测产鉴定,IPA1-Pro10与对照品种中花11相比能够增产15.9%,大大提高了水稻产量。 图:打破性状连锁突破水稻产量瓶颈的分子机制 综上,该研究为打破表型间制约关系提供了一种可行方法,为突破水稻产量瓶颈提供了新的遗传资源与研究思路,是该领域的一项重要进展。
▌2018 生命科学奖 获奖评语:奖励他们系统性地研究水稻特定性的分子机制和采用新技术选育高产优质水稻新品种中的开创性贡献。 李家洋,植物分子遗传学家。 他主要从事植物分子遗传学研究,他利用模式植物拟南芥与重要粮食作物水稻探索植物生长发育的调控机理。 袁隆平,中国杂交水稻育种专家,中国研究与发展杂交水稻的开创者,被誉为“世界杂交水稻之父”。 袁隆平是杂交水稻研究领域的开创者和带头人,致力于杂交水稻的研究,先后成功研发出“三系法”杂交水稻、“两系法”杂交水稻、超级杂交稻一期、二期,与此同时,袁隆平提出并实施“种三产四丰产工程”,运用超级杂交稻的技术成果 应用分子标记系统分析了水稻杂种优势与分子标记杂合度的关系,剖析了杂种优势的遗传基础,揭示出大量的上位性遗传效应,提出了上位性是杂种优势的重要遗传基础的学术观点。 制作了高密度分子标记连锁图,定位了 20 余个水稻重要主效基因和大量数量性状基因。应用分子技术培育出抗白叶枯病的优良杂交稻恢复系、米质改良的不育系及延缓叶片衰老、产量潜力显著提高的转基因水稻。