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基于无人机多光谱数据和氮素空间分异的玉米冠层氮浓度估算

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作物学报 2025年第1期51卷 189-206页

作者：郝琪陈天陆王富贵王振白岚方王永强王志刚内蒙古农业大学农学院内蒙古呼和浩特010010

作物冠层氮素营养的遥感诊断对指导作物精准施氮,提高作物氮效率和产量具有重要意义。本研究针对玉米冠层纵深大影响无人机估算氮浓度精度的问题,基于2022年和2023年不同氮肥运筹处理下田间无人机多光谱数据和氮浓度实测数据,分析玉米... 详细信息

作物冠层氮素营养的遥感诊断对指导作物精准施氮,提高作物氮效率和产量具有重要意义。本研究针对玉米冠层纵深大影响无人机估算氮浓度精度的问题,基于2022年和2023年不同氮肥运筹处理下田间无人机多光谱数据和氮浓度实测数据,分析玉米冠层氮浓度空间分布特征,并利用随机森林算法确定估算冠层氮浓度的有效叶层。进一步结合随机森林算法和多光谱植被指数构建有效叶层氮浓度估算模型,最终将有效叶层氮浓度转换到冠层尺度实现冠层氮浓度的估算。结果表明:(1)九叶展期和大喇叭口期玉米冠层氮浓度表现为上层叶片>中层叶片>下层叶片,吐丝期和乳熟期表现为中层叶片>上层叶片>下层叶片。(2)各时期估算冠层氮浓度的有效叶层分别为下层、中层、中层和中层。与支持向量回归模型相比,随机森林回归估算冠层氮浓度的精度较高。(3)结合随机森林算法,基于有效叶层氮浓度估算冠层氮浓度的平均RMSE、NRMSE和MAE分别为0.10%、4.41%和0.07%,而直接基于植被指数估算冠层氮浓度的平均RMSE、NRMSE和MAE分别为0.19%、9.00%和0.15%。综上,玉米冠层氮浓度存在空间分异特征,估算冠层氮浓度时考虑基于随机森林和植被指数估算的有效叶层氮浓度能明显提高冠层氮浓度的估算精度。本研究确定的考虑空间分异的冠层氮浓度估算框架可为玉米氮素营养实时诊断提供理论支撑。

关键词：玉米冠层氮浓度氮素空间分异多光谱数据机器学习

基于双目立体视觉的多分辨率图像匹配方法研究

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现代电子技术 2025年第1期48卷 29-32页

作者：刘华春吴广文闫静莉内蒙古师范大学内蒙古呼和浩特010022

在双目立体视觉系统中,面对复杂场景时噪声会损害图像特征,增加提取难度,导致匹配精度和鲁棒性下降。因此,文中提出基于双目立体视觉的多分辨率图像匹配方法,旨在从不同尺度图像中有效获取信息并实现高精度匹配。该方法利用双目立体视... 详细信息

在双目立体视觉系统中,面对复杂场景时噪声会损害图像特征,增加提取难度,导致匹配精度和鲁棒性下降。因此,文中提出基于双目立体视觉的多分辨率图像匹配方法,旨在从不同尺度图像中有效获取信息并实现高精度匹配。该方法利用双目立体视觉模型的双目旋转相机扫描目标并进行成像,根据内、外空间标定提升双目旋转相机的位置精度,保证目标的多分辨率成像效果;将其输入金字塔立体匹配网络中,通过网络中的类金字塔多空洞卷积操作提取双目图像特征,在此基础上,基于可变卷积增强其纹理特征细节;结合细粒度特征和互注意力机制完成双目图像匹配。测试结果显示,空间标定后,左、右两个相机的成像误差最小值分别为0.6 Pixel和0.4 Pixel;匹配点坐标偏差均值和坐标偏差方差值分别低于0.012和0.011,匹配效果良好。

关键词：双目立体视觉多分辨率图像匹配空间标定双目旋转相机特征提取特征增强细粒度

有限元法在脊柱胸腰段骨折生物力学分析中的应用及发展方向

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中国组织工程研究 2025年第15期29卷 3244-3252页

作者：贺凯邢文华李峰刘胜祥白贤明周晨高旭乔宇何强高志宇郭圳包阿如汗李查德内蒙古医科大学内蒙古自治区呼和浩特市010110 内蒙古医科大学第二附属医院内蒙古自治区呼和浩特市010020 呼和浩特市第一医院内蒙古自治区呼和浩特市010030

背景:脊柱骨折最高发部位是胸腰段,其症状为后背部疼痛、后凸畸形、活动受限,或伴脊髓神经损伤引发下肢疼痛、麻木甚至截瘫等并发症。有限元法是一种数字化的计算机建模技术,能真实模拟实物模型并进行受力分析。目的:综述有限元法在脊... 详细信息

背景:脊柱骨折最高发部位是胸腰段,其症状为后背部疼痛、后凸畸形、活动受限,或伴脊髓神经损伤引发下肢疼痛、麻木甚至截瘫等并发症。有限元法是一种数字化的计算机建模技术,能真实模拟实物模型并进行受力分析。目的:综述有限元法在脊柱胸腰段骨折中的应用。方法:在中英文文献数据库PubMed、Web of Science、中国知网中检索2024年3月之前发表的有限元分析法在脊柱胸腰段骨折中应用的相关文献,中英文检索词为“有限元分析法(finite element analysis methods)”“生物力学(biomechanical phenomena)”“应力分析(stress analysis)”“胸腰椎骨折(thoracolumbar fractures)”“脊柱骨折(spinal fractures)”,最终纳入55篇文献。结果与结论:①通过有限元法对不同病因(骨质疏松性、创伤性、病理性)导致的胸腰椎骨折进行探索,有利于对各种类型胸腰椎骨折的生物力学特征有更加深刻的认识,完善对胸腰椎骨折的个性化和精细化治疗;②单一样本或数量较少样本的有限元分析具有偶然性,未来的有限元分析需要更大的样本数量来减少样本偶然性带来的误差;③仅骨骼的刚性结构不能满足实物的完整性所具有的生物力学工况,未来的有限元模型需要尽可能纳入实物的所有结构(例如肌肉、韧带等软组织);④有限元法在骨质疏松性和创伤性胸腰椎骨折方面的研究较多,未来需要进行更加深入的研究;病理性胸腰椎骨折领域的研究较少,未来研究范围较广。

关键词：脊柱骨折胸腰椎骨折有限元分析法生物力学应力分析综述

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呼伦湖浮游植物演变特征及影响因素

湖泊科学 2025年第1期37卷 50-60页

作者：兴月张生刘禹卢宗福史小红杨朝霞王殿飞赵耘溪内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院呼和浩特010018 内蒙古自治区水资源保护与利用重点实验室呼和浩特010018 内蒙古宁城县纪检监察工作保障中心赤峰024200

湖泊中浮游植物过度生长繁殖引起的水华现象日益频繁,严重威胁湖泊生态环境的健康与安全。近年来呼伦湖蓝藻水华覆盖面积有扩大的趋势,2022年呼伦湖蓝藻水华最严重时几乎覆盖了整个湖面,本文分别在春、夏和秋季调查了湖泊表、中、底层... 详细信息

湖泊中浮游植物过度生长繁殖引起的水华现象日益频繁,严重威胁湖泊生态环境的健康与安全。近年来呼伦湖蓝藻水华覆盖面积有扩大的趋势,2022年呼伦湖蓝藻水华最严重时几乎覆盖了整个湖面,本文分别在春、夏和秋季调查了湖泊表、中、底层水体的浮游植物种类、细胞密度、生物量和相关水质指标,共鉴定出浮游植物193种,隶属于8门113属,优势种共14种,物种组成表现为绿藻硅藻蓝藻型,其中春、秋季浮游植物种类数基本相当,夏季最少,但夏季的细胞密度最高,春、夏、秋季的浮游植物生物量分别为686、510和166 mg/L。春季浮游植物Shannon-Wiener多样性指数最高,夏季Margalef丰富度指数最高,春季Pielou均匀度指数最高,呼伦湖浮游植物群落特征及其季节性差异是湖泊水环境条件和气象因素共同作用的结果,相关性分析结果表明,主要影响因素依次为水温、总氮、总磷、pH、溶解氧、气温、蒸发量和风速等。

关键词：呼伦湖浮游植物群落特征水华影响因素

有限元法构建退行性脊柱侧弯模型:病因与治疗中的生物力学分析

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中国组织工程研究 2025年第3期29卷 572-578页

作者：贺凯邢文华刘胜祥白贤明周晨高旭乔宇何强高志宇郭圳包阿如汗李查德内蒙古医科大学内蒙古自治区呼和浩特市010110 内蒙古医科大学第二附属医院内蒙古自治区呼和浩特市010020 呼和浩特市第一医院内蒙古自治区呼和浩特市010030

背景:退行性脊柱侧弯是指发生在成年之后,脊柱冠状面Cobb角度>10°伴有矢状面畸形和旋转脱位,常常产生脊髓、神经受压症状,如腰疼、下肢疼痛、麻木、无力、神经源性跛行等。有限元法是一种计算机建模的力学分析技术,通过建立数字化网格... 详细信息

背景:退行性脊柱侧弯是指发生在成年之后,脊柱冠状面Cobb角度>10°伴有矢状面畸形和旋转脱位,常常产生脊髓、神经受压症状,如腰疼、下肢疼痛、麻木、无力、神经源性跛行等。有限元法是一种计算机建模的力学分析技术,通过建立数字化网格模型,能真实还原人类脊柱模型并可进行脊柱力学研究。目的:综述有限元法在退行性脊柱侧弯病因及治疗中的应用。方法:在文献数据库中国知网、PubMed、Web of Science中检索2023年10月之前发表的有关有限元分析法在退行性脊柱侧弯中应用的文献,英文检索词为finite element anaysis,biomechanics,stress analysis,degenerative scoliosis,adult spinal deformity,中文检索词为有限元分析法、生物力学、应力分析、退变性脊柱侧凸、成年性脊柱侧凸。最终纳入文献54篇。结果与结论:①运用有限元法构建的退行性脊柱侧弯模型得出的生物力学研究结果,与体内试验研究结果相同,证明有限元法在退行性脊柱侧弯中具有较高的实用价值;②通过有限元法对退行性脊柱侧弯的病因与治疗进行研究,有利于预防其发生、减缓其进展、制定出更合适的治疗方案、减少手术并发症出现、促进患者术后康复等;③有限元法从材料单一的骨性结构逐渐发展到纳入肌肉韧带等软组织的阶段,且小样本含量越来越无法满足研究需要;④有限元法在退行性脊柱侧弯领域有较大的发展空间。

关键词：退行性脊柱侧弯成人性脊柱侧弯有限元分析法生物力学应力分析综述

基于改进人工神经网络的多指标冷鲜羊肉新鲜度无损检测

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 291-300页

作者：徐子洋姜新华翟成珺马学磊李靖内蒙古农业大学计算机与信息工程学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区农牧业大数据研究与应用重点实验室内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区教育考试院内蒙古呼和浩特010018

冷鲜羊肉新鲜度受多种因素影响,可通过多个理化和微生物指标综合评价。传统检测方法操作复杂、效率低。高光谱成像作为一种快速且非破坏性的检测技术,可以有效地检测冷鲜羊肉新鲜度改变过程中不同成分的变化。为了研究采用高光谱成像技... 详细信息

冷鲜羊肉新鲜度受多种因素影响,可通过多个理化和微生物指标综合评价。传统检测方法操作复杂、效率低。高光谱成像作为一种快速且非破坏性的检测技术,可以有效地检测冷鲜羊肉新鲜度改变过程中不同成分的变化。为了研究采用高光谱成像技术实现冷鲜羊肉新鲜度多指标评价的可行性,提出一种改进人工神经网络算法,通过重新定义损失函数加强标记之间的相关性,充分采用多个新鲜度指标对冷鲜羊肉新鲜度分类。试验收集了0~14 d冷鲜羊肉样本在400~1000 nm范围的高光谱图像,采用实验室方法测定挥发性盐基氮(TVB-N)、pH值、菌落总数(TAC)和大肠菌群近似数(ANC)指标值。通过S-G平滑滤波法和多元散射校正对冷鲜羊肉样本原始光谱数据进行预处理,采用连续投影法(SPA)选择光谱数据的18个特征波长作为输入数据,采用所提出的改进人工神经网络算法建立多指标冷鲜羊肉新鲜度等级模型。结果表明,改进人工神经网络对测试集的分类准确率达96%,三个新鲜度等级样本的识别率分别为100%、89.28%和98.68%,采用汉明损失(hamming loss)、1-错误率(one-error)、排序损失(ranking loss)和覆盖率(coverage)四种多标记模型指标进行评价,评价指标分别为0.008、0.002、0.0025和4.048。改进人工神经网络分类模型的准确率和各项模型评价指标均优于传统ANN,证明改进人工神经网络用于多指标冷鲜羊肉新鲜度的无损检测具有可行性。

关键词：无损检测高光谱神经网络多指标分类

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椎间盘退变中胶原蛋白的代谢失衡

中国组织工程研究 2025年第14期29卷 3011-3019页

作者：董亦直宋鑫越姚鸣宇朱赫吴瑞霞都亚新祝勇内蒙古医科大学内蒙古自治区呼和浩特市010107 北京大学肿瘤医院内蒙古医院内蒙古自治区呼和浩特市010000

背景:腰椎间盘退行性疾病是导致腰痛和下肢神经症状的常见疾病。胶原代谢的平衡在维持椎间盘的稳定中发挥着重要的作用。目的:对椎间盘退变中胶原蛋白代谢失衡的研究进展作一综述。方法:由第一作者在中国知网、PubMed、Web of Science... 详细信息

背景:腰椎间盘退行性疾病是导致腰痛和下肢神经症状的常见疾病。胶原代谢的平衡在维持椎间盘的稳定中发挥着重要的作用。目的:对椎间盘退变中胶原蛋白代谢失衡的研究进展作一综述。方法:由第一作者在中国知网、PubMed、Web of Science数据库中检索2024年5月之前发表的相关文章,中文检索词为“椎间盘退变疾病”“胶原代谢”“胶原酶家族”“胶原合成相关因子”“细胞因子”,英文检索词为“degenerative disc disease”“Collagen metabolism”“Collagenase family”“Collagen synthesis related factors”“Collagen breakdown related factors”。最终纳入76篇文献进行综述。结果与结论:在椎间盘退变的过程中,胶原蛋白代谢的平衡在维持正常椎间盘的稳定中起到至关重要的作用。当椎间盘发生退变时,椎间盘内分泌大量促炎因子、胶原酶,并发生氧化应激反应等,使椎间盘内胶原蛋白分解增加,同时抑制生长因子、胶原蛋白合成酶、胶原蛋合成相关因子的生成,使椎间盘内胶原蛋白合成减少。上述两种情况共同作用使椎间盘内胶原蛋白的代谢平衡被打破,进一步加剧了椎间盘退变的进程。

关键词：腰椎间盘退行性疾病胶原代谢胶原酶家族胶原合成相关因子胶原分解相关因子综述

唾液链球菌嗜热亚种与动物双歧杆菌乳亚种复合发酵对发酵乳品质的改善作用

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食品科学 2025年第2期46卷 89-98页

作者：刘志忠刘立伟刘志刚陈海丽崔红杨波张佳琪乌日更姚凯乌兰察布市草原酸奶菌种研发与产业化应用研究院内蒙古乌兰察布012000 察右后旗市场监督管理局内蒙古乌兰察布012406 内蒙古兰格格乳业有限公司内蒙古乌兰察布012000 内蒙古察右后旗第三中学内蒙古乌兰察布012406 内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010000

为评估唾液链球菌嗜热亚种CZ-03(Streptococcus salivarius *** CZ-03)与动物双歧杆菌乳亚种LGG-08(Bifidobacterium animalis *** LGG-08)复合发酵对发酵乳品质的影响,采用这两种菌株对牛乳进行复合发酵,分析其流变学特性、质构特性以... 详细信息

为评估唾液链球菌嗜热亚种CZ-03(Streptococcus salivarius *** CZ-03)与动物双歧杆菌乳亚种LGG-08(Bifidobacterium animalis *** LGG-08)复合发酵对发酵乳品质的影响,采用这两种菌株对牛乳进行复合发酵,分析其流变学特性、质构特性以及活菌数。利用多频扩散波谱法详细研究复合发酵乳的微观结构及其动态变化,评估其稠度、硬度、内聚性和黏度指数。结果显示,在贮藏初期(0~14 d),复合发酵乳的胞外多糖质量浓度从204.7 mg/L增加至233 mg/L,显著高于单菌株发酵乳。此外,复合发酵乳在整个贮藏期间的活菌数显著高于单菌组,显著提升了产品的贮藏稳定性和益生功能。复合菌株的使用显著改善了发酵乳的流变学和质构特性,尤其在黏度和持水性方面。与单一菌株发酵的样品相比,复合发酵乳能更有效地形成稳定的凝胶结构。这些发现为益生菌发酵乳的产品开发和健康功能提升提供了坚实的科学依据,并为发酵乳的生产及贮藏特性评估提供了创新视角和策略。

关键词：唾液链球菌嗜热亚种动物双歧杆菌乳亚种益生菌发酵乳品质改善

围封对短花针茅荒漠草原优势种群种间联结性的影响

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生态环境学报 2025年

作者：刘嘉怡张军张帆张慧王梓晗刘菊红吕世杰内蒙古农业大学理学院内蒙古农业大学草原与资源环境学院

探究不同围封年限对短花针茅荒漠草原优势种群种间联结性的影响可以为荒漠草原的科学管理和生态恢复提供理论支持和实践指导，有助于推动荒漠草原生态系统的可持续管理和保护。以短花针茅（Stipa breviflora）荒漠草原为研究对象，选取... 详细信息

探究不同围封年限对短花针茅荒漠草原优势种群种间联结性的影响可以为荒漠草原的科学管理和生态恢复提供理论支持和实践指导，有助于推动荒漠草原生态系统的可持续管理和保护。以短花针茅（Stipa breviflora）荒漠草原为研究对象，选取了围封年限分别为1、10、19和25年的4个草地，运用双因素方差、方差比率法、χ2统计量、联结系数AC、共同出现百分率PC以及Dice指数研究方法，研究了围封对短花针茅荒漠草原优势种群种间联结性的影响。结果表明：1)空间尺度变化对于短花针茅、无芒隐子草（Cleistogenes songorica）和碱韭（Allium polyrhizum）出现频率无显著影响，围封年限变化对荒漠草原植物群落中优势种的出现频率具有显著影响；2)在不同的空间尺度下，优势种的总体联结性多表现为负联结且多数不显著，仅在小尺度中期围封时表现为显著负联结。围封年限增加会改变优势种的总体联结性，随着围封年限的增加优势种总体联结性由正转负，优势种总体亲和性下降；3)围封年限增加也会改变优势种的种间联结性，由协同共存转变为竞争共存；4)优势种的AC值多为负，而PC值与DI值多处在[0.6, 1]，表明优势种不仅具有优势地位且存在竞争关系。

关键词：草原生态种间联结性短花针茅无芒隐子草碱韭优势种