科研产出
基于光谱特征与PLSR结合的叶面积指数拟合方法的无人机画幅高光谱遥感应用
《作物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以冬小麦LAI为研究对象,利用孕穗期、开花期和灌浆期获取的无人机UHD185高光谱影像以及同步测定的地面数据(冬小麦冠层ASD反射率和冬小麦LAI),论证光谱特征(红边参数或植被指数)与偏最小二乘回归算法结合的改进型LAI拟合方法在无人机画幅高光谱遥感LAI探测方面的应用价值。首先,从光谱反射率相关性和植被指数相关性两方面比较UHD185与ASD,验证UHD185数据精度;结果表明,第3~第96波段(458~830 nm)的无人机UHD185高光谱数据具有较好的光谱质量,适宜探测冬小麦LAI。其次,分析光谱特征(6种植被指数和4种红边参数)与LAI的相关性,并通过独立验证和交叉验证方法,依次对基于红边参数或植被指数的传统LAI拟合方法和改进型LAI拟合方法的冬小麦LAI预测精度进行评价,相比于传统LAI拟合方法,改进型LAI拟合方法能大幅度提高冬小麦LAI的预测精度,特别是PLSR+REP。研究结果证实,改进型LAI拟合方法能更加充分地利用无人机UHD185高光谱数据预测冬小麦LAI,可望为无人机高光谱遥感的作物理化参数探测提供几点可借鉴的思路。
关键词： 无人机 高光谱遥感 叶面积指数 偏最小二乘回归 红边参数 植被指数
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紫山药多糖对D-半乳糖衰老模型大鼠肝、脑的影响
《食品科学 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：目的:探讨紫山药多糖对D-半乳糖所致衰老模型大鼠的抗衰老作用及其作用机理。方法:以D-半乳糖建立大鼠衰老模型,灌胃紫山药多糖(20、100、500 mg/(kg·d))45 d后,检测大鼠肝、脑组织中总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活力,检测谷胱甘肽(glutathione,GSH)及过氧化终产物丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,应用免疫印迹实验评价肝、脑中p53、p21蛋白的表达。结果:100 mg/(kg·d)紫山药多糖可显著提高D-半乳糖衰老模型大鼠肝、脑中T-AOC、GSH-Px活力、GSH含量,降低过氧化产物MDA含量,抑制衰老基因p53、p21的蛋白表达。结论:紫山药多糖具有显著的抗大鼠肝、脑衰老损伤的作用,作用机理可能与p53/p21信号通路有关。
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一种比率型Cu~(2+)电化学传感器及其分析应用
《分析科学学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：本研究以硫堇聚合物作为内参比探针分子,通过电化学聚合法将硫堇聚合于单壁碳纳米管修饰玻碳电极(SWNTs/GCE)上,并以该修饰电极为工作电极,建立了一种比率型检测Cu~(2+)的电化学传感方法。结果表明,在1~25μmol/L浓度范围内,Cu~(2+)的阳极溶出峰电流ICu~(2+)与聚硫堇氧化峰电流ITh的比值与Cu~(2+)浓度呈较好的线性关系,检测限为96nmol/L,方法用于加标自来水样中Cu~(2+)的检测,回收率较好。
关键词： Cu2+ 聚硫堇 单壁碳纳米管 比率型电化学传感器
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土壤剖面水分传感器探头仿真与试验
《农业机械学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为准确掌握土壤墒情信息,针对农田环境下不同作物根区土壤含水率变化难以实时观测的问题,对土壤剖面水分传感器探头进行了仿真,并通过试验验证,给出了传感器探头设计尺寸的优选方案。在建立传感器探头微量化平面电容二维模型的基础上,分析了传感器探头结构变化对探头微量化平面电容周围电场强度和电容变化的影响,确定了探头结构尺寸的最优组合。当探头铜环电极外径40 mm、内径38.4 mm、轴向长度20 mm、轴向间距15 mm时,探头的灵敏性和探测范围最优。试验结果表明,本文研究的土壤剖面水分传感器测量精度为±1.42%,具有很高的稳定性和一致性。所设计的传感器探头可以根据实际测量深度需要任意组合,满足不同作物根区深度的土壤含水率测量需求。
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基于偏离份额模型的北京市四大功能区产业增长分析
《经济地理 》 2017 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：在梳理国内产业增长相关研究的基础上,利用偏离份额模型,探讨主体功能区战略实施以来北京市各功能区的产业增长贡献、结构发展及竞争力演化情况。结果表明:(1)四大功能区共同促进全市经济增长,并以城市功能拓展区的贡献最大。首都功能核心区、城市功能拓展区的产业结构优于城市发展新区和生态涵养发展区,城市功能拓展区和生态涵养发展区的对外竞争力提升明显。(2)金融业,信息传输、计算机服务和软件业,工业分别对首都功能核心区、城市功能拓展区、城市发展新区的经济增长贡献最大,其发展基本符合功能定位;而生态涵养发展区以工业和建筑业为主,与功能区定位尚有偏差。(3)建议未来首都功能核心区重点优化金融业、租赁与商务服务业等优势产业;城市功能拓展区继续强化信息传输、计算机服务和软件业等重点产业;城市发展新区加快新城建设和基础设施建设;生态涵养发展区积极发展特色种养业、旅游、康体、休闲等朝阳产业。
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基于点云的果树冠层叶片重建方法
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：精确的果树三维冠层结构是农业科研人员进行功能结构模型研究的重要载体,该文提出一种快速、精确、自动的果树冠层叶片重建方法。首先根据带叶果树点云的局部和全局特征,建立椭球分层的点云密度收缩方法实现器官点云分离,然后利用邻近传播主成分分析算法实现叶片特征参数的求解,利用Laplacian收缩算法实现冠层骨架点的连通,从而实现冠层叶片的快速自动重建。最后利用C++及Point Cloud Library(PCL)点云库,开发果树叶片点云冠层自动重建系统,对苹果树、柑橘树等不同类型果树进行算法验证,结果表明该方法能够正确识别出的叶片数占冠层总叶片数的90%以上,叶面积指数的正确率大于95%,叶片倾角偏离5?以内的叶片数占总叶片数的90%以上。该方法得到了较好的可视化效果和叶冠三维重建精度,可为后期树体冠层内光合作用的研究、整形修剪、农业仿真试验等提供参考。
关键词： 激光仪 聚类算法 主成分分析法 点云 密度收缩 叶片 重建 果树
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基于耕地图斑数据的土壤有机质估测方法研究——以大兴区南部耕地为例
《中国农业大学学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：基于测土配方采样点调查数据和土地利用现状数据,构建常规耕地质量评价中的土壤有机质含量的面状数据;基于此,采用面克里格法和序贯高斯条件模拟法估测北京大兴区南部耕地土壤有机质含量,并采用验证图斑的点数据和面数据形式进行精度评价,进而探寻基于面数据的土壤有机质含量最优估测方法。结果表明,面克里格法和序贯高斯条件模拟法对研究区耕地土壤有机质空间分布的估测效果具有一致性,但序贯高斯条件模拟法的平滑作用较弱,且单次随机模拟的局部特征变化更突出;点验证和面验证的相关系数与一致性系数表明,面克里格法和序贯高斯条件模拟法可以用来估测耕地土壤有机质含量;在多次随机模拟和变异函数拟合准确性的综合作用下,序贯高斯条件模拟估测精度更高。
关键词： 耕地图斑 序贯高斯条件模拟 面克里格法 精度评价 一致性指数
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基于EFAST方法的AquaCrop作物模型参数全局敏感性分析
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】敏感性分析是作物模型本地化过程中的重要环节,对作物模型的校正与应用有重要的意义。【方法】本研究以国家精准农业示范研究基地2012—2013、2013—2014和2014—2015年冬小麦试验为研究对象,采用全局敏感性分析方法扩展傅里叶幅度检验法(Extended Fourier Amplitude Sensitivity Test,EFAST)对AquaCrop模型42个作物参数进行敏感性分析,以评估模型在北京地区的敏感参数。【结果】(1)对干生物量敏感作物参数是:水分和温度胁迫参数(生物量生产的最小生长度(stbio),引起冠层早衰的土壤水分消耗上限(psen))、生物量和产量参数(归一化水分生产力(wp))、蒸散参数(作物冠层形成后到衰老之前的作物系数(kcb))、作物冠层和物候发展参数(冠层生长系数(cgc),从播种到出苗时长(eme),最大冠层覆盖度(mcc),冠层衰老系数(cdc),从播种到成熟的时长(mat),产量形成过程中收获指数的建立长度(hilen))。其中stbio,kcb,wp和cgc 4个作物参数敏感性指数最大;(2)对冠层覆盖度最敏感的参数是:作物冠层和物候发展参数(cgc,mcc,每公顷株数(den),出苗率达到90%时的土壤覆盖度(ccs),mat和cdc)、根区发展参数(最大有效根深(rtx))、水分和温度胁迫参数(psen)、蒸散参数(kcb);(3)对产量最敏感的参数是作物冠层和物候发展参数(从播种到开花时长(flo),mat,cdc,hilen和从播种到开始衰老时长(sen))、水分和温度胁迫参数(psen)、生物量和产量参数(参考收获指数(hi)和wp)、蒸散参数(kcb)。【结论】利用EFAST方法对AquaCrop模型中的作物参数进行一阶和全局敏感分析,最大干物量的敏感性分析结果以及干生物量随时间变化的敏感性分析结果显示,敏感性参数的选择上差异不大,但排序上存在较大的差异,最大干生物量的敏感性分析不能分析作物参数对干生物量在整个生育期的影响,结果不全面;冠层覆盖度随时间变化的一阶和全局敏感性分析结果显示,在敏感参数的选择和排序上均有较好的一致性,全局敏感性分析中作物参数的敏感性指数更高,对冠层覆盖度的影响表现得更明显。本研究结果用于AquaCrop模型本地化,可提高该模型在北京地区的模拟效率和模拟精度。
关键词： 冬小麦 AquaCrop模型 敏感性分析 EFAST方法 干生物量
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基于多载荷无人机遥感的大豆地上鲜生物量反演
《大豆科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以多载荷无人机获取数据和地面实测的数据为基础,将大豆生殖生长期分段建模,采用植被指数和光谱参数相结合再加上农学参数株高,通过最小二乘法建立多元线性回规模型的方法,来估算大豆开花期和结荚期的鲜生物量,采用高光谱植被指数法估算大豆鼓粒期和成熟期的鲜生物量。结果表明:在大豆开花期和结荚期内,采用混合法构建生物量反演模型利用交叉验证法,验证结果的R~2和RMSE分别为0.714和0.393;在大豆鼓粒期和成熟期内,采用高光谱植被指数法构建生物量反演模型,利用交叉验证法,验证结果的R~2和RMSE分别为0.697和0.386;大豆开花结荚期构建的模型和鼓粒成熟期构建的模型都有比较高的精度和可靠性,利用这两种模型完成了高光谱影像鲜生物量的遥感空间制图,能反映当地当时大豆的真实长势情况。
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