科研产出
信息技术在农作物病虫害监测预警中的应用综述
《江苏农业科学 》 2018 北大核心
摘要：病虫害是影响农作物生产的重要制约因素,及时的病虫害监测预警可以显著降低农业生产损失,并提高农作物的产量与质量。针对传统病虫害预测技术的若干局限,阐述神经网络、支持向量机(support vector machine,简称SVM)、3S[包括遥感(remote sensing,简称RS),全球定位系统(global position system,简称GPS),地理信息系统(geographic information system,简称GIS)]和物联网等信息技术在病虫害监测预警中的应用,介绍前兆数据分析、病虫害识别和社会化服务等多种应用研究进展,并对病虫害监测预警规范化、数据化、智能化和标准化发展趋势进行展望。
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基于姿态实时监测的多路精准排肥播种控制系统研究 被引量:3
《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对现有精准排肥播种控制系统缺少对机具姿态进行监测判别的现状,在现有精准排肥播种控制系统架构基础上,增加了机具作业姿态实时监测模块,使系统可以根据机具的实时前进速度和作业姿态自动控制排肥量和播种量,减少人员对系统的操作.该系统主要由车载控制终端、PID控制器、多路集成比例阀、光电转速测试码盘、机具姿态解析模块、机具位置与速度解析模块、液压马达等组成,其中机具姿态解析模块采用MPU6050芯片实时测量下拉杆与机架的俯仰角,应用STM32F103MCU芯片实时获取MPU6050芯片的输出数据,并反馈到车载控制终端,封装后的机具姿态解析模块安装在拖拉机三点悬挂的下拉杆中部,对下拉杆与水平面的夹角数据进行实时记录和反馈,判别机具的作业姿态是否处于工作状态.将该控制系统安装在小麦基肥精准分层施肥播种机上,在北京市昌平区小汤山国家精准农业研究示范基地,对该控制系统进行静态标定和动态试验,以检测可靠性和稳定性.静态标定试验结果显示,马达转速与系统的排肥排种量存在一元线性关系,此时浅层肥料、深层肥料和种子的单圈排量分别为16. 97、29. 31、11. 2 g;姿态标定结果表明,设置临界角为5. 3°时,系统的机具姿态提示信息正确,能够满足姿态监测的要求;动态试验表明,机具工作状态下,浅层肥料、深层肥料和种子排量变异系数分别为3. 5%、3. 8%和3%,3路的排量偏差都控制在5%以内,机具抬升状态下,排肥排种轴处于静止状态,说明该系统的运行过程总体比较稳定,能够满足小麦基肥分层施肥播种机具的精量排肥排种的作业要求,同时能够减少人为操作流程.
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北京市农业用水结构变化驱动力分析 被引量:1
《灌溉排水学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：[目的]准确预测用水结构变化,确定影响用水结构的主要驱动因子,定量分析各驱动因子对用水结构的影响.[方法]基于主成分分析方法,选取影响农业用水结构的21个指标,分析了2000-2014年不同时期北京市农业用水结构的变化驱动因子.[结果]虽然各个主要影响因素在不同时期贡献重要性排序不同,但影响北京农业用水结构变化的因素主要归结为以面积因素、存栏量为表征的种植业、养殖业、水产业和林业等生产生活所需、灌溉条件的完善、节水技术的进步以及降雨和光热等条件.[结论]合理调整农业种养殖结构,完善节水技术措施并提高节水效率,充分利用雨热自然资源是促进农业用水结构合理发展的重要措施.
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国外农业用水的开源与节流及对中国的启示
《世界农业 》 2018 北大核心
摘要：随着世界范围内水资源约束的日益趋紧,各国在农业用水方面都尽力开源和节流,以缓解水资源压力。国外农业用水的开源措施主要有建设大型调水工程、雨水收集利用、废水处理后再利用以及咸水淡化利用等;主要的节流措施包括采用工程节流、灌溉节流、农艺节流和配套节水技术等。国外农业用水开源趋于多样化、农业节水材料趋于高新化、节水灌溉技术趋于精准化。借鉴国外的经验,中国应根据水资源分布特点进行作物布局优化,加大对非常规水源的开发与利用,加强高新技术在农业节水上的应用研发,并加强水资源综合管理。
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开放光程FTIR光谱的葡萄品质劣变监测方法
《光谱学与光谱分析 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：前期的研究报道了红外光谱能够监测水果变质产生的挥发物质,其方法是将挥发物收集在气室中,利用多次反射的结构来增强光信号。实验中,我们使用开放光程傅里叶变换红外光谱法监测葡萄变质挥发物,尝试了主动和被动两种测量模式。根据红外光谱特征对葡萄品劣变过程中产生的挥发物进行了定性分析,并在研究中测量了葡萄储藏期间挥发物质的红外光谱特征的强度变化,并且根据这种变化规律建立了不同变质阶段的分类方法。此外,还尝试直接从原始光谱中分析挥发物质,证明了挥发物在原始光谱上仍然具有明显的光谱特征。这一研究证实了现场开放式傅里叶变换红外光谱法监测水果变质的可行性。开放光程傅里叶变换红外光谱法所具有的灵活使用性和非接触式在线测量的优点,使其有可能应用于大面积监测储藏中的水果变质问题,并具有进一步定位劣变源的潜力。
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国土空间监测网络布局优化方法研究
《中国土地科学 》 2018 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：研究目的:服务于自然资源综合监管以及全国国土空间的多级综合动态监测,以县域为基本空间单元,采用多目标优化求解方法,优选具有国土空间代表性的典型县域监测样点,使得选取的每个样点县均能同时代表某种类型的农业生产空间、城乡建设空间和生态保育空间,形成国土空间监测网络优化布局方案,为构建国土空间监测网络提供参考依据。研究方法:基于2015年土地利用变更调查分县数据,结合自然本底、社会经济统计数据,构建空间采样数据集;采用土地垦殖率、城乡建设强度、生态覆盖度三个指标表征国土空间类型,选择与其相关性较大的自然、社会经济指标作为辅助变量,采用重复二分聚类方法进行国土空间分区;根据监测点对不同的农业生产空间类型、城乡建设空间类型、生态保育空间类型的代表性,以及地理空间分布的均匀性,设定多目标优化函数,采用多路空间模拟退火方法进行多目标优化求解,从全国县域单元中优选出能够同时对不同类型的农业生产、城乡建设、生态保育空间均具有代表性的样点县,形成国土空间监测网络布局备选方案;基于专家知识,充分考虑管理实践对监测样点布设的现实要求,从多套理论方案中优选出国土空间监测网络布局的优化方案。研究结果:基于成本最小原则,优选出34个县域监测样点,形成了国土空间监测网络布局参考方案。研究结论:人类对自然资源的开发能力日益增强,国土空间格局正在发生剧烈演变。为动态获取国土空间变化信息,掌握国土空间演变规律,及时制定国土空间优化调控策略,优化国土空间开发格局,亟需加快构建覆盖全国的国土空间多级综合监测网络。本文面向全国国土空间监测网络建设优选出的34个县域监测样点,能够以最少的样本数量实现对主要国土空间类型的全面覆盖,可为全国国土空间监测网络优化布局提供参考。同时,研究提出的国土空间分区和监测样点优化布局方法可为重点区域国土空间监测网络构建提供借鉴。
关键词： 土地管理 国土空间 监测网络 布局优化 多目标优化模型
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熊蜂营养与饲料研究进展
《昆虫学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：熊蜂是重要的商业传粉昆虫之一,人工驯养和应用熊蜂传粉是弥补自然传粉蜂锐减,满足现代农业授粉需求的重要举措。营养和饲料是实现熊蜂驯养和工厂化生产的关键问题之一。本文综述了单一和混合花粉饲料,不同蛋白质和脂肪比例的饲料,不同氨基酸水平的饲料,以及碳水化合物饲料中添加营养元素或者蜂王浆等对熊蜂发育的影响。其中,混合花粉相比单一花粉对幼虫体重发育有促进作用;欧洲地熊蜂Bombus terrestris成年蜂摄取的蛋白质和脂肪的最佳比例为14∶1;高浓度的氨基酸饲料对蜂王产卵和幼虫成熟有促进作用;碳水化合物中添加营养元素能够促进蜂王产卵,蜂群成群;饲料中添加蜂王浆能够提高蜂王存活率和产卵率。建议未来以本土熊蜂的生产群体为研究对象,针对熊蜂阶段性营养需求及可能影响熊蜂发育的肠道共生菌等因素开展研究。
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基于无人机热红外与数码影像的玉米冠层温度监测
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：快速、准确、无损地获取田间玉米冠层温度,对实现无人机辅助玉米抗旱性状的监测具有重要的意义。该文以无人机搭载热红外成像仪和RGB高清数码相机构成低空遥感数据获取系统,以不同性状的拔节期玉米为研究对象,采集试验区的无人机影像。利用含有已知三维坐标的几何控制板,进行数码影像几何校正,并利用校正后的数码影像对热红外影像进行几何配准。利用便携式手持测温仪测量辐射定标板黑白面的温度,对热红外影像进行辐射定标。利用高空间分辨率的数码影像对玉米进行分类并二值化处理,基于二值化结果提取热红外影像的玉米冠层像元,并提取试验区不同性状玉米的冠层温度。同时,利用便携式手持测温仪在地面同步测量玉米冠层温度,并与提取的冠层温度经行一致性分析,以验证评估基于热红外影像提取玉米冠层温度的效果。结果表明:提取的冠层温度值与地面实测值具有高度一致性(R2=0.723 6,RMSE=0.60℃),提取精度较高,表明基于无人机热红外影像获取玉米冠层温度的方法具有高通量的优势且精度较高。最后将试验区的植被覆盖度与提取的冠层温度进行对比分析,结果表明:玉米冠层温度与其覆盖度有显著的相关性(R2=0.534 5,P<0.000 1),覆盖度越高冠层温度越低,反之则越高,说明玉米冠层覆盖度的大小影响玉米冠层温度的高低。该研究可为玉米育种材料的田间冠层温度监测提供参考。
关键词： 无人机 农作物 温度 玉米 热红外影像 二值化 覆盖度
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规模养鸽背喂式自动饲喂机设计与应用
《饲料工业 》 2018 北大核心
摘要：为解决"前喂式"自动饲喂机占用管理通道、阻碍清理地面卫生、不适于规模饲养的问题,设计一种"背喂式"自动饲喂机。该机主要由食槽和料斗、电控系统、减速电机、驱动轮和导向轮、辅助平衡轮、行程开关、集料盘、传动机构及机架等组成。自动控制运行起止时间、运行期间循环移动和停留时间、端点延时与端点折返;实现单条轨道运行、2列鸽笼共用食槽和料斗,集料盘结构减少饲料落地量,自动完成在2列鸽笼背靠背排列的间隙通道中,即"背喂式"饲喂种鸽流程。结果表明:该机以单条轨道作为驱动和导向着力点,在2列鸽笼背侧、宽度300 mm通道中自动、稳定运行,移动和停留时间、单次移动距离控制精度达到98%以上,饲料浪费率在1%以下,饲喂效果与"前喂式"无显著差异。该机自动饲喂位置实现了由"前喂式"到"背喂式"的转换,增加了停机复位和意外断电再供电时延续预设流程的自控功能,避免了喂料机与管理通道、食槽与蛋鸽笼集蛋槽之间的空间占位矛盾,应用范围扩展到规模化蛋鸽饲养。
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供磷水平对梨砧木生长和~(15)N-尿素吸收利用特性的影响
《应用生态学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：以一年生盆栽豆梨、川梨、木梨实生苗为试材,采用~(15)N同位素示踪技术,研究了不同供磷水平(P_2O_5分别为0、50、100、150、200 kg·hm~(-2),分别用P_0、P_1、P_2、P_3、P_4表示)对3种梨砧木生长和~(15)N-尿素吸收、利用特性的影响.结果表明:随着供磷水平的提高,砧木的株高、地径、干质量、根系总表面积、总根长、根尖数、根系活力、根系呼吸速率、Ndff值和氮素利用率均先升高后降低,但不同砧木升降幅度不同,且各指标出现峰值的磷水平不同.在同一磷素水平下,木梨的株高、地径、干质量均最高,川梨次之,豆梨最低,根系形态指标和根系呼吸速率呈相同规律,而Ndff值和氮素利用率表现不同.在不同磷素水平下,木梨在P_3处理各指标均达到最高水平,而川梨和豆梨分别在P_2和P_1处理各指标均达到最高水平;砧木各器官的Ndff值在不同磷水平下均以茎最高;木梨的最高氮素利用率(种植季的肥料N回收率)为9.6%、川梨为8.9%、豆梨为8.3%.以上结果表明,不同梨砧木生长和氮素吸收利用特性在不同磷水平下响应不同,生产中应根据砧木需磷特性合理施磷.
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