基于R軟件的樹木年輪寬度測量方法
發(fā)布時(shí)間：2019-09-12 19:06
【摘要】：年輪記載了樹木生長的歷史信息,能否準(zhǔn)確提取年輪特征信息影響到相關(guān)研究的準(zhǔn)確性。本文介紹了一種使用統(tǒng)計(jì)分析軟件R測量年輪寬度的方法。該方法基于數(shù)字化圖像與邊緣檢測算法,通過R自動(dòng)識(shí)別或手動(dòng)標(biāo)記年輪線,使用直角坐標(biāo)系兩點(diǎn)間距離公式計(jì)算年輪寬度,并依據(jù)三角函數(shù)校正傾斜年輪造成的寬度誤差;此外,該方法還提供了多圖像對(duì)比標(biāo)記、樣品斷裂處理、快速復(fù)測功能。結(jié)果表明:R軟件測量精度與準(zhǔn)確性高,對(duì)同一樣品比較表明R測量結(jié)果與Win DENDRO無顯著差異。本方法簡單、可靠,圖像數(shù)據(jù)可以長期保存;R是開源軟件,相比Lin Tab與Win DENDRO等商業(yè)工具更易普及,成本低;同時(shí)R具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與作圖功能,可以直接對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
【圖文】：
此函數(shù)輸入了圖像，前次輸入的待測圖像會(huì)被覆蓋，測量步驟需要重新開始。使用自動(dòng)識(shí)別方法時(shí)，用戶有時(shí)只需測定部分年輪寬度，，并且非年輪邊界的物體邊緣(如樹皮)會(huì)導(dǎo)致函數(shù)識(shí)別錯(cuò)誤目標(biāo)。因此，使用自動(dòng)識(shí)別時(shí)，用戶可依據(jù)年輪圖像狀況及測量目的確定是否分割圖像。自定義函數(shù)segment．image可在指定區(qū)域分割年輪圖像。輸入命令segment．image()后，用戶可以使用鼠標(biāo)在圖像左鍵單擊兩次，Ｒ會(huì)在圖像上添加一個(gè)矩形。第一次單擊選中的點(diǎn)為矩形左上處頂點(diǎn)A(圖1)，經(jīng)過A點(diǎn)的垂直與水平線分別形成矩形左邊界與上邊界;相應(yīng)地，第二次單擊確定右邊界與下邊界(圖1點(diǎn)B)。隨后的年輪線自動(dòng)識(shí)別只會(huì)在選定的矩形區(qū)域進(jìn)行。自定義函數(shù)re．plot可依據(jù)用戶選擇的參數(shù)，覆蓋原圖或開啟新的圖形窗口，并繪制矩形區(qū)域的年輪圖像。圖1年輪圖像分割Fig．1Segmentationoftreeringimage1.4選取測定方式與測定線在Ｒ中，用戶可以使用鼠標(biāo)左鍵單擊圖像添加點(diǎn)狀符號(hào)并獲取被點(diǎn)擊像素在平面直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。本文在此基礎(chǔ)上編寫了含有多個(gè)可選參數(shù)的自定義函數(shù)detect．boundary(表1)。用戶可以根據(jù)樣品狀況以4種可選方式測量年輪寬度(自動(dòng)識(shí)別或手動(dòng)標(biāo)記年輪線×年輪線有無傾斜)，自動(dòng)識(shí)別表1detect．boundary函數(shù)主要參數(shù)Table1Mainargumentsinfunctiondetect．boundary參數(shù)名稱參數(shù)功能method當(dāng)參數(shù)值為“manual”時(shí)，手動(dòng)標(biāo)記年輪;當(dāng)參數(shù)值為“automatic”時(shí)，自動(dòng)識(shí)別年輪incline=FALSE默認(rèn)值為FASLE，此時(shí)不考慮年輪傾斜;校正傾斜年輪寬度時(shí)，選擇incline=TＲUEmin．threshold=0．2max．threshold=0．5自動(dòng)識(shí)別年輪線時(shí)的最小閾值與最大閾值，默認(rèn)值分別為0．2與0．5threshold．interval=0．05閾值間隔，默認(rèn)值為0．05verti
值為2016適用于大多數(shù)經(jīng)過良好打磨的針葉樹。在參數(shù)中，無默認(rèn)值參數(shù)(method與dpi)為必要參數(shù)，用戶需要輸入?yún)?shù)值，其他有默認(rèn)值的參數(shù)可不輸入，只有改變默認(rèn)值時(shí)需要輸入。參數(shù)輸入在函數(shù)名稱后括號(hào)內(nèi)，參數(shù)間以英文逗號(hào)間隔，舉例如下:detect．boundary(method="manual"，incline=TＲUE，dpi=2540，year=2010)參數(shù)incline=FALSE適用年輪線無傾斜或傾斜角度小于5°的樣品(劉琪t煟
本文編號(hào)：2535298
【圖文】：
此函數(shù)輸入了圖像，前次輸入的待測圖像會(huì)被覆蓋，測量步驟需要重新開始。使用自動(dòng)識(shí)別方法時(shí)，用戶有時(shí)只需測定部分年輪寬度，，并且非年輪邊界的物體邊緣(如樹皮)會(huì)導(dǎo)致函數(shù)識(shí)別錯(cuò)誤目標(biāo)。因此，使用自動(dòng)識(shí)別時(shí)，用戶可依據(jù)年輪圖像狀況及測量目的確定是否分割圖像。自定義函數(shù)segment．image可在指定區(qū)域分割年輪圖像。輸入命令segment．image()后，用戶可以使用鼠標(biāo)在圖像左鍵單擊兩次，Ｒ會(huì)在圖像上添加一個(gè)矩形。第一次單擊選中的點(diǎn)為矩形左上處頂點(diǎn)A(圖1)，經(jīng)過A點(diǎn)的垂直與水平線分別形成矩形左邊界與上邊界;相應(yīng)地，第二次單擊確定右邊界與下邊界(圖1點(diǎn)B)。隨后的年輪線自動(dòng)識(shí)別只會(huì)在選定的矩形區(qū)域進(jìn)行。自定義函數(shù)re．plot可依據(jù)用戶選擇的參數(shù)，覆蓋原圖或開啟新的圖形窗口，并繪制矩形區(qū)域的年輪圖像。圖1年輪圖像分割Fig．1Segmentationoftreeringimage1.4選取測定方式與測定線在Ｒ中，用戶可以使用鼠標(biāo)左鍵單擊圖像添加點(diǎn)狀符號(hào)并獲取被點(diǎn)擊像素在平面直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。本文在此基礎(chǔ)上編寫了含有多個(gè)可選參數(shù)的自定義函數(shù)detect．boundary(表1)。用戶可以根據(jù)樣品狀況以4種可選方式測量年輪寬度(自動(dòng)識(shí)別或手動(dòng)標(biāo)記年輪線×年輪線有無傾斜)，自動(dòng)識(shí)別表1detect．boundary函數(shù)主要參數(shù)Table1Mainargumentsinfunctiondetect．boundary參數(shù)名稱參數(shù)功能method當(dāng)參數(shù)值為“manual”時(shí)，手動(dòng)標(biāo)記年輪;當(dāng)參數(shù)值為“automatic”時(shí)，自動(dòng)識(shí)別年輪incline=FALSE默認(rèn)值為FASLE，此時(shí)不考慮年輪傾斜;校正傾斜年輪寬度時(shí)，選擇incline=TＲUEmin．threshold=0．2max．threshold=0．5自動(dòng)識(shí)別年輪線時(shí)的最小閾值與最大閾值，默認(rèn)值分別為0．2與0．5threshold．interval=0．05閾值間隔，默認(rèn)值為0．05verti
值為2016適用于大多數(shù)經(jīng)過良好打磨的針葉樹。在參數(shù)中，無默認(rèn)值參數(shù)(method與dpi)為必要參數(shù)，用戶需要輸入?yún)?shù)值，其他有默認(rèn)值的參數(shù)可不輸入，只有改變默認(rèn)值時(shí)需要輸入。參數(shù)輸入在函數(shù)名稱后括號(hào)內(nèi)，參數(shù)間以英文逗號(hào)間隔，舉例如下:detect．boundary(method="manual"，incline=TＲUE，dpi=2540，year=2010)參數(shù)incline=FALSE適用年輪線無傾斜或傾斜角度小于5°的樣品(劉琪t煟
本文編號(hào)：2535298
本文鏈接：http://www.sikaile.net/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/2535298.html
最近更新
教材專著
