【农业科研】精准提取黄土高原苹果园数据

　　在社会的不断发展中，人类日渐摆脱繁重的体力劳动，机器乃至机器人承担了最为艰苦的劳动，农业亦是如此。高新科技的运用正在不断深入和加快，农业生产中的智能需求不断增强，如植保无人机等农业无人机已经在多地得到应用。

　　黄土高原近20年来苹果栽植面积迅猛增加，正在以肉眼可见的速度变绿，同时，对区域生态水文和社会经济发展均产生了重要影响。但该区域果园地块小且场景复杂，仅有县/市尺度统计数据，尚无苹果园实际的空间分布信息，对其速度的掌握有限。对此需求，西北农林科技大学携手中国科学院水利部水土保持研究所，展开了基于改进Linknet网络的数据采集研究。

　　该研究融合迁移学习与深度学习方法，建立了无人机低空遥感影像专业数据集。将残差神经网络ResNet34网络迁移到Linknet网络，得到R_34_Linknet网络。将R_34_Linknet网络与5种常用的深度学习语义分割模型SegNet、FCN_8s、DeeplabV3+、UNet和Linknet应用于黄土高原苹果园空间分布提取，表现最好的模型为R_34_Linknet，其在测试集上的调和平均值F1为87.1%，像素准确度PA为92.3%，均交并比MIoU为81.2%，频权交并比FWIoU为85.7%，平均像素准确度MPA为89.6%。将空间金字塔池化结构(Atrous Spatial Pyramid Pooling，ASPP)与R_34_Linknet网络相结合，扩大网络的感受野，得到R_34_Linknet_ASPP网络;然后对ASPP结构进行改进，得到R_34_Linknet_ASPP+网络。

　　对比三种网络性能，表现最优的为R_34_Linknet_ASPP+，在测试集上F1为86.3%，PA为94.7%，MIoU为82.7%，FWIoU为89.0%，MPA为92.3%。使用R_34_Linknet_ASPP+在长武县王东沟和白水县通积村提取苹果园面积精度分别为94.22%和95.66%。

　　研究提出的方法，进而提取到的苹果园更加准确，地块边缘处理效果更好，可作为黄土高原苹果园空间分布制图等研究的技术支撑和理论依据。

　　未来，该研究有望实现商业化，投入生产应用。此外，苹果种植也是有秘诀的。新栽苹果树栽下之后就要立即浇水，且要浇透，这是定根水，浇透土壤和根系会更紧密结合在一起，能促使更快恢复生长。后期每周浇灌两次水就行，不能太过频繁，植株果树吸收不掉，反而对生长不利。

　　套袋苹果脱袋后易出现微裂皱皮现象而头疼。其主要原因是在苹果生长前、中期高温干旱，白天袋内温度经常会超过50度，加之袋内果实皮薄细嫩，导致果实发生微裂。果实微裂后失水，从而导致果实皱缩、发软。

　　防止套袋苹果发生皱裂的措施：

　　1、花期过后遇到高温干旱的天气可间断地在傍晚(落日前后)向叶面喷施“新高脂膜”600倍液，抗旱防裂。

　　2、在第一次及第二次果实膨大期喷施“免套膜袋”，代替塑料膜套袋，不影响苹果的吸水、透光、透气，操作方便、省工、省时、成本低。

　　3、在果实第二次膨大前期、中期各喷一次壮果蒂灵，增粗果蒂，提高营养输送量。防落花、落果、裂果、僵果、畸形果，使果实着色靓丽、果型美、品味佳。

　　4、要注意在着色期摘叶、转果。

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