科研产出
轻小型无人机多光谱遥感技术应用进展
《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：随着光谱传感技术和图像处理与分析软件的日益成熟,无人机多光谱软硬件一体化程度和观测精度及易用性得到极大的发展。无人机多光谱遥感已在农业、林业、资源、生态、环境保护等领域应用日益广泛。本文概述了无人机飞行平台、多光谱传感器等硬件技术的发展,和无人机遥感影像的几何校正、辐射校正图像处理技术及数据处理流程,并对无人机多光谱遥感在植被长势监测、存在问题、精细分类与地物识别、病虫害监测、生物量和产量估算等方面的应用潜力和发展方向进行了系统分析和总结,以期为开展相关领域研究提供参考。建议各行业部门的专业人员与遥感、计算机科学等领域的专家密切合作,制订无人机多光谱遥感技术的相关标准和规范,共同推进并普及无人机多光谱遥感技术。
关键词： 多光谱遥感 轻小型无人机 多光谱相机 辐射校正 植被指数
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大连市居民头发典型重金属富集特征研究
《环境科学学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：测定了大连市居民102份头发样品中Pb、Cd、Hg、As等重金属含量,评估了其暴露风险,并对头发中重金属的含量与年龄、性别的关系进行了分析.结果表明,大连市居民头发中Pb、Cd、Hg、As含量均低于中国居民头发中重金属的建议正常值上限,4种重金属暴露风险较低.男性头发中Cd、Pb和As的平均含量明显高于女性(p<0.05),其中As平均含量差异达到极显著水平(p<0.01).PCA分析显示样本分布集中在第一排序轴和第二排序轴中间,表明性别并不是影响头发中重金属含量的主要因素.19~35岁年龄组居民头发中Cd和Pb含量最高,且均与56~75岁年龄组呈现显著差异(p<0.05);As和Hg在56~75岁年龄组居民头发中含量最高,与其它组比较均达到了显著水平(p<0.05).PCA和Pearson分析表明4种重金属间相关性较好,大连市居民对4种重金属暴露途径基本相同.
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营养液供液高度对水培生菜生长及矿质元素吸收的影响
《中国农业气象 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：在密闭植物工厂条件内,设置5种营养液高度(2、3、4、5、6cm)水培种植生菜,以探究霍格兰(Hoagland)配方营养液不同供液高度对生菜十种矿质元素(K、P、Ca、Mg、Na、Fe、Mn、Zn、Cu、S)吸收及积累的影响。结果表明:生菜地上部生物量以及光合色素含量均在4cm供液高度处理下最大,而地下部生物量以及根长均随着营养液供液高度的增加而升高;生菜地上部十种矿质元素的含量均在供液高度6cm处理下最大,而矿质元素在生菜中的单株累积量则表现为Fe、Mn元素在6cm供液高度下最大,Ca、Mg、Na、Zn、Cu、S元素在4cm供液高度下最大,K、P元素在5cm供液高度下最大。因此,实际生产中可以通过调节水培生菜营养液的供液高度,以达到提高生菜产量或生产功能性蔬菜的目的。
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玉米播种单体下压力控制系统设计与试验
《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对机械式仿形压力调节机构的不足,开展了基于力反馈的播种深度一致性控制方法研究,研制了播种单体下压力控制系统。本系统由安装在播种单体平行四连杆仿形机构上的下压液压缸、电液减压阀、下压力感知传感器,以及控制器、车载计算机组成。在播种作业过程中,控制器实时采集力传感器信息,与设定的下压力阈值相比较,计算并输出控制量到液压阀组驱动液压缸实时调整平行四连杆仿形机构,使限深轮与地表的压力值在设定的阈值区间内,从而保证播种深度的一致性。田间试验结果表明,在播种深度判定标准为(5.0±1.0)cm时,下压力机械调节方式和下压力电控调节方式下的播种深度合格率均值分别为77.04%和90.37%,下压力电控调节方式下的播种深度合格率均值比机械调节方式高13.33个百分点。将播种深度判定标准提高至(5.0±0.5)cm后,对应播种深度合格率分别为31.11%和56.30%,下压力控制装置的播种深度合格率比机械调节方式高25.19个百分点。可见,下压力电控系统能保持种子播种深度的稳定性,提高了种子深度一致性。
关键词： 玉米 播种机 下压力控制 播种深度一致性 电液控制系统
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不同灌溉量对砂壤温室黄瓜土壤溶液氮浓度及氮淋洗的影响
《中国土壤与肥料 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探讨不同灌水量下砂壤温室黄瓜土壤中氮浓度的变化特征,借助温室内称重式蒸渗仪试验平台,以直径20 cm蒸发皿的蒸发量(E_p)为灌水依据,设置了I1(K_(cp1):0.8)、I2(K_(cp2):1.0)和I3(K_(cp3):1.2)3种灌水水平,研究了黄瓜生育期内不同土层土壤溶液中氮浓度的动态变化及氮淋洗情况。结果表明,减少灌溉量增加了20和40 cm土层中的硝态氮浓度,降低了60 cm土层的硝态氮浓度。与处理I3相比,处理I2在20和40 cm土层中的硝态氮生育期平均浓度增加了75.59%和134.36%,60 cm土层的硝态氮生育期平均浓度降低了18.88%。不同灌溉量处理在各土层中铵态氮最大浓度仅为0.4 mg·L~(-1),其中20 cm土层铵态氮浓度具有和硝态氮相似的变化规律,而40和60 cm土层中各处理无明显差异。黄瓜季淋洗出90 cm土体的氮总量为56.08~203.13kg·hm~(-2),占总施氮量的9.02%~32.69%。相比处理I3,I2处理不仅具有最高的黄瓜产量,而且氮淋洗总量降低了49.16%(P<0.05),灌溉水利用效率和氮肥偏生产力分别提高了39.24%(P<0.05)和18.88%(P<0.05)。综合考虑土壤中氮浓度、淋洗量及黄瓜产量等指标,I2处理(K_(cp2):1.0)为供试条件下较优灌溉量。
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2种微藻对养殖水体中氨氮和亚硝态氮的净化作用
《水产科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：在水温26℃下采用室内培养法,将蛋白核小球藻和斜生栅藻分别置于0.5、1.0、2.0、4.0、8.0mg/L 5种质量浓度的氨氮(NH_4~+-N)和亚硝态氮(NO_2~--N)的培养液中,培养14d,每隔2d分别测定培养液中NH_4~+-N和NO_2~--N的质量浓度和藻类密度。试验结果表明,在8.0mg/L时蛋白核小球藻对NH_4~+-N和NO_2~--N的去除率最高,分别为82.5%和75.75%;而斜生栅藻在4.0 mg/L时对NH_4~+-N的去除率最高,为86.75%;在0.5mg/L时对NO_2~--N的去除率最高,为83.75%。在高质量浓度NH_4~+-N和NO_2~--N时蛋白核小球藻的扩繁速度更快,而斜生栅藻则在中低质量浓度NH_4~+-N和NO_2~--N溶液中更易增殖。利用不同藻类特性增殖藻类净化养殖水体中的NH_4~+-N和NO_2~--N具有很好的应用前景。
关键词： 水产养殖 富营养化水体 蛋白核小球藻 斜生栅藻 氨氮 亚硝态氮
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基于线扫描拉曼高光谱系统的奶粉中硫氰酸钠无损检测
《食品科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：搭建一套线扫描拉曼高光谱成像系统,探索针对大面积奶粉样本的硫氰酸钠快速无损检测。首先测量硫氰酸钠产生的拉曼信号在脱脂奶粉层中的穿透情况,然后制备10种不同硫氰酸钠质量分数的奶粉混合样本并采集拉曼高光谱图像,通过高斯窗平滑法和自适应迭代惩罚最小二乘基线校正方法对拉曼光谱进行预处理。预处理后提取2 068.48 cm~(-1)位移处的单波段图像进行分析,结合二值图像最终获得了样本中硫氰酸钠颗粒的含量以及空间分布。结果显示,在2 068.48 cm~(-1)单波段图像中,感兴趣区域内所有像素点的拉曼强度平均值随着硫氰酸钠含量的增加呈线性增长,其决定系数R~2达到了0.991 5。二值图像中,感兴趣区域内所有硫氰酸钠检测点之和呈指数增长趋势。在本实验方法中,单次检测奶粉样本的总面积达到80 mm×80 mm,检测时不接触、不破坏样本,无需借助化学试剂。奶粉混合样本中硫氰酸钠颗粒的检测限可达0.01%。研究结果表明,拉曼高光谱成像系统能够快速、无损且大面积地检测出奶粉中的硫氰酸钠,并且可以直观地展示硫氰酸钠颗粒的具体分布,在实际检测应用中该方法具有巨大潜力。
关键词： 高光谱成像技术 拉曼光谱 脱脂奶粉 硫氰酸钠 线扫描
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异抗坏血酸钠处理对杏梅采后货架品质的影响
《食品工业科技 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为研究异抗坏血酸钠处理对杏梅采后货架品质的影响,采用不同浓度异抗坏血酸钠(0.5%、1.0%、1.5%),在-20 k Pa负压状态下,对杏梅处理2 min,然后于(25±1)℃,85%~90%湿度(RH)条件下贮藏。通过测定杏梅在货架期间的品质指标来比较不同浓度异抗坏血酸钠处理下杏梅的生理品质。结果表明,不同浓度的异抗坏血酸钠处理有效延缓了果实可溶性固形物含量、可滴定酸含量的下降,在一定程度上抑制了果实腐烂的发生,其中1.0%浓度的效果最佳。在此基础上,采用常压浸泡和-20 k Pa负压渗透处理杏梅,结果表明,-20 k Pa负压渗透处理杏梅有效延缓了果实可溶性固形物含量的下降,降低了果实的腐烂发生率。得出结论,1.0%异抗坏血酸钠结合-20 k Pa负压渗透处理杏梅,杏梅的贮藏效果最好。
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能量色散X射线荧光光谱检测土壤重金属砷、锌、铅和铬（英文）
《光谱学与光谱分析 》 2018 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：利用X射线荧光光谱检测土壤重金属砷、锌、铅和铬元素的含量。通过分析仪器检出限和准确度,得出仪器适用性良好。然后,利用二维相关同步光谱获得重金属元素的X射线荧光光谱能谱范围和变量数,得出铅元素的能谱范围分别为10.380～10.740和12.435～12.900keV,砷元素的能量范围是10.380～10.740和11.610～11.880keV,铬元素的能量范围是5.310～5.520和5.805～6.015keV,锌元素的能量范围是8.520～8.805和9.555～9.630keV,铅、砷、铬和锌的变量数分别为57,44,30和26。最后,根据获得的能谱范围,采用偏最小二乘回归方法建立重金属元素的X射线荧光光谱定量分析模型,得出砷元素的模型性能最佳,其次是铅、锌和铬,预测相关系数都高于0.92。研究表明,利用二维相关光谱获得的能谱范围有助于提高模型的预测性能和便携式X射线荧光光谱检测仪器适用于土壤重金属的原位监测。
关键词： X射线荧光光谱 土壤重金属 二维相关同步光谱 偏最小二乘回归
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基于光度立体视觉的蔬菜秧苗叶片形态测量方法
《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了实现蔬菜秧苗长势智能化在线评估,设计了基于光度立体视觉的蔬菜秧苗叶片曲面形态测量方法和装置,用于对叶片倾角、长度和面积进行精确测量。以15~30 d苗龄辣椒秧苗为测量对象,构建了针对其冠层叶片形态测量的试验装置。根据4组光源在标定球表面成像的反射关系组合方程,标定其对秧苗叶片的照射向量;以D65白色标准板为参考,采用图像RGB分量线性矫正的方法,对不同方位光源辐射强度差异进行补偿,克服光源强度波动对叶片图像明暗信息的影响。根据叶片在不同方位光源照射下图像的明暗特征,基于光度立体视觉获取主叶脉区域离散梯度信息,在此基础上采用最小二乘方法拟合叶片空间平面,以恢复叶片空间倾斜信息,进一步结合叶片图像尺寸测算其实际长度和面积。试验结果表明,视觉系统对秧苗倾角、叶片长度和面积的测量结果与人工测量结果相比平均偏差分别为6.29°、3.82 mm、56.53 mm2,叶片长度和面积与人工测量结果的决定系数R2分别为0.936 3、0.866 4,且对于叶片伸展充分、无遮挡的幼龄秧苗测量精度较高,可为进一步开发温室苗床秧苗长势在线监测设备提供重要技术支撑。
关键词： 蔬菜秧苗 长势评估 光度立体 叶片倾角 叶片面积 平面拟合
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