樹(shù)木年輪是包括林學(xué)、生態(tài)學(xué)、樹(shù)木年代學(xué)在內(nèi)的許多學(xué)科領(lǐng)域重要研究對(duì)象之一,但現(xiàn)有的商業(yè)年輪測(cè)量與分析軟件價(jià)格十分昂貴;另一些免費(fèi)軟件缺乏圖形用戶界面、兼容性差,這些都為樹(shù)木年輪研究帶來(lái)困難與挑戰(zhàn)。近年來(lái),隨著開(kāi)源軟件R和Web應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)的快速發(fā)展,將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)引入樹(shù)木年輪圖像分析,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)可用于年輪參數(shù)測(cè)量的R軟件包以及跨平臺(tái)的樹(shù)木年輪分析系統(tǒng)Web應(yīng)用,從而自動(dòng)化、精確、高效地提取年輪參數(shù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析已經(jīng)具備了可行性,對(duì)于提高我國(guó)林業(yè)信息化水平具有重要的意義。本文以開(kāi)源的R語(yǔ)言為平臺(tái),將圖像處理技術(shù)應(yīng)用到年輪寬度與年輪面積的自動(dòng)化測(cè)量,并提出了2種幾何模型校正年輪寬度測(cè)量中的誤差,開(kāi)發(fā)了年輪參數(shù)測(cè)量的R軟件包MtreeRing;為彌補(bǔ)R軟件命令行界面的不足,以R環(huán)境為核心,結(jié)合HTML5、Shiny框架、MySQL開(kāi)發(fā)了基于B/S架構(gòu)的樹(shù)木年輪分析系統(tǒng),提供了樹(shù)木年輪圖像參數(shù)測(cè)量、交叉定年、去趨勢(shì)與年表建立、氣候分析、繪圖、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)與導(dǎo)出、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能,并支持在本地R環(huán)境下離線運(yùn)行。該系統(tǒng)滿足了不同知識(shí)背景和計(jì)算機(jī)水平的用戶對(duì)樹(shù)木年輪參數(shù)測(cè)量與分析的需求,用戶無(wú)需...

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1. 緒論
    1.1. 研究背景
    1.2. 研究目的與意義
        1.2.1. 研究目的
        1.2.2. 研究意義
    1.3. 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.3.1. 年輪圖像測(cè)量研究進(jìn)展
        1.3.2. 樹(shù)木年代學(xué)軟件研發(fā)進(jìn)展
    1.4. 研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
        1.4.1. 研究?jī)?nèi)容
        1.4.2. 組織結(jié)構(gòu)
    1.5. 研究方法與技術(shù)路線
        1.5.1. 研究方法
        1.5.2. 技術(shù)路線
    1.6. 本章小結(jié)
2. 樹(shù)木年代學(xué)與信息技術(shù)概述
    2.1. 樹(shù)木年代學(xué)理論
        2.1.1. 年輪參數(shù)
        2.1.2. 交叉定年
        2.1.3. 年表建立
    2.2. 數(shù)字圖像處理技術(shù)
        2.2.1. 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)
        2.2.2. 分水嶺算法
        2.2.3. 邊緣檢測(cè)
    2.3. R軟件
        2.3.1. R軟件的安裝和運(yùn)行
        2.3.2. R軟件包
        2.3.3. 基于R環(huán)境的Web應(yīng)用開(kāi)發(fā)
    2.4. 本章小結(jié)
3. 樹(shù)木年輪分析系統(tǒng)需求分析與設(shè)計(jì)
    3.1. 系統(tǒng)需求分析
        3.1.1. 用戶業(yè)務(wù)需求分析
        3.1.2. 系統(tǒng)功能需求分析
        3.1.3. 系統(tǒng)非功能需求分析
    3.2. 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
        3.2.1. 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.2. 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境
    3.3. 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
    3.4. 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
    3.5. 本章小結(jié)
4. 樹(shù)木年輪分析系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究
    4.1. 圖像預(yù)處理
        4.1.1. 灰度轉(zhuǎn)換
        4.1.2. 圖像增強(qiáng)
        4.1.3. 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波
    4.2. 年輪邊界檢測(cè)
        4.2.1. 自適應(yīng)閾值Canny邊緣檢測(cè)
        4.2.2. 灰度時(shí)間序列的邊緣檢測(cè)
        4.2.3. 年輪寬度測(cè)量結(jié)果對(duì)比
    4.3. 年輪面積測(cè)量
        4.3.1. 年輪圖像分割
        4.3.2. 連通分量標(biāo)記法
    4.4. 年輪寬度校正
    4.5. 本章小結(jié)
5. 樹(shù)木年輪分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
    5.1. 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建
    5.2. R軟件包
        5.2.1. 年輪參數(shù)測(cè)量實(shí)現(xiàn)
        5.2.2. R軟件包制作與安裝
    5.3. Web應(yīng)用實(shí)現(xiàn)
        5.3.1. 年輪寬度測(cè)量
        5.3.2. 交叉定年
        5.3.3. 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換
        5.3.4. 年表建立
        5.3.5. 數(shù)據(jù)庫(kù)連接
    5.4. 系統(tǒng)測(cè)試
        5.4.1. 測(cè)試內(nèi)容
        5.4.2. 測(cè)試結(jié)果
    5.5. 本章小結(jié)
6. 結(jié)論與展望
    6.1. 結(jié)論
    6.2. 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
獲得成果目錄
致謝



本文編號(hào)：3954507