科研产出
基于无人机载LiDAR数据的玉米涝灾灾情评估
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】基于无人机平台的遥感技术是目前研究的热点,也是推动现代化农业快速发展的主要力量之一。笔者欲通过分析涝灾研究区激光雷达点云数据反演的玉米冠层高度,快速准确实现玉米涝灾受灾范围监测和灾情评估,为防灾减灾、高产稳产、农业保险理赔等提供依据。拓展无人机载LiDAR数据在农业领域的应用价值,为农业等相关部门快速有效掌握农情信息提供保障。【方法】2016年7月19—20日,以因大暴雨导致涝灾的北京市昌平区一块玉米大田作为研究区,基于无人机平台获取研究区激光雷达数据。通过冠层高度模型(canopy height model,CHM)反演出玉米冠层高度,采用正态统计理论的双阈值划分策略确定阈值,构建基于玉米冠层高度差异的涝灾灾情遥感监测模型,评价玉米涝灾灾情严重程度,并基于地面实测数据进行精度评价。【结果】涝灾发生后,玉米长势存在一定差异,最明显的差异体现在玉米植株高度。基于正态统计理论和野外测量,最终确定严重涝灾玉米冠层高度为0.30—0.84 m,中度涝灾玉米冠层高度为0.84—1.70 m,冠层高度1.70 m以上为轻度受灾区域。通过野外实测样本对无人机载LiDAR数据估算结果进行混淆矩阵分析,总体分类精度达到72.15%,Kappa系数为0.44。结合数码影像做进一步验证,结果表明研究区玉米涝灾遥感空间制图结果与数码影像结果基本一致。【结论】通过无人机载LiDAR数据能实现玉米冠层高度反演,结合涝灾后玉米植株高度差异特征能有效反映不同涝灾程度,实现区域尺度下玉米涝灾受灾范围监测和灾情等级评估,有利于便捷高效获取灾情灾害信息。
关键词： 玉米 涝灾 灾情评估 无人机载Li DAR 冠层高度
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城乡一体化发展的时空演变特征与省区差异性分析
《中国农业资源与区划 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：[目的]通过构建包含城乡一体化评价指标体系,对全国及30个省(市、自治区)城乡一体化发展水平进行评价,并从城乡规划、基础设施、生产发展、公共服务和人民生活5个方面对全国省区的城乡一体化的时空演变特征与省区差异进行分析。[方法]通过搭建包含26个具体指标在内的评价指标体系,采用AHP方法,对2003~2012年全国及30个省市区城乡一体化进行测算评价,进一步采用统计描述分析方法对时空演变特征及省区差异性进行计算分析。[结果]我国城乡一体化水平由缓慢增长向快速发展转变,呈"东高、西低、中均衡"的经济地理布局,但区域差异正逐渐缩小并呈收敛趋势。全国及较大部分地区步入城乡一体化扩张阶段,北京、上海率先进入城乡一体化初步实现阶段,而贵州仍处于起步阶段。城乡一体化发展水平依靠公共服务和人民生活一体化带动,城乡规划和生产发展一体化相对滞后。[结论]我国城乡一体化发展在城乡规划、基础设施、生产发展、公共服务以及人民生活各方面均具有显著的时空差异,通过加强城乡空间规划布局、加快农村基础设施建设、加快构建城乡公共资源合理配置政策体系、优化农村消费环境,提高农村居民生活质量,有利于实现全国区域范围内的城乡一体化,进而推进区域协调发展。
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基于改进粒子群优化极限学习机的养殖氨态氮含量预测模型
《江苏农业科学 》 2017 北大核心
摘要：针对养殖水体氨态氮含量预测准确性低的问题,提出了一种基于改进粒子群算法优化极限学习机的水产养殖氨态氮含量预测模型。引入自适应变异算子改进粒子群算法的搜索性能,利用改进粒子群算法优化极限学习机的初始权值和阈值,最后训练极限学习机预测模型求得最优解。将该预测模型应用在小汤山水产品养殖系统进行有效性验证,通过试验发现,与PSO-ELM和普通BP神经网络相比,IPSO-ELM预测氨态氮含量模型有更高的精度和更好的拟合能力。结果表明,基于改进粒子群优化的极限学习机氨态氮含量预测模型简单易懂、预测精度高、易于实现,具有较好的预测性能。
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“互联网+”农机:产业链融合模式、瓶颈与对策
《农业现代化研究 》 2017 北大核心 CSCD
摘要："互联网+"农机有助于改变和创新农机行业的生产方式、发展模式、产业形态、组织方式和发展格局。基于"互联网+"与产业融合的基础理论,对"互联网+"农机的科学内涵进行了界定,分析了"互联网+"农机产业链的关键环节与主要内容,探讨"互联网+"农机的产业融合模式与制约瓶颈。结果表明,"互联网+"农机产业链包含了高端研发、产品中试和应用、市场推广与服务等三大环节,其融合方式与手段在于通过科技资源汇聚、销售渠道整合、农机服务模式以及管理模式创新等,形成现代农机领域的分布式网络协同研发、农机电子商务O2O推广、数据化在线化服务以及云端制生态管理等产业链新型模式和业态。在融合过程中,"互联网+"农机仍存在农机产业创新发展的核心技术及标准缺乏、农业经营主体能力不足、产业发展层次较低、农机农艺结合不紧密等主要问题。针对以上问题,从搭建公共研发平台、加强农民培训、统筹规划布局、农机农艺融合、农机购置补贴等方面提出了加快"互联网+"农机产业融合发展对策建议。
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玉米高通量自动考种装置设计与试验
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：考种是玉米育种的重要环节,针对现有考种方法分别进行玉米果穗或玉米籽粒考种参数测量,难以满足玉米商业化育种过程大量样本自动考种需求的现状,该文设计了一种玉米高通量自动考种装置,主要包括玉米果穗考种单元、自动脱粒单元、玉米籽粒考种单元、后处理单元及系统控制单元,可实现玉米果穗考种、自动脱粒、籽粒考种、籽粒提升、籽粒封装、标签打印等全过程的自动化。依据设计方案进行原理样机试制及试验,结果表明:该装置可实现玉米穗质量、果穗长宽、穗行数、行粒数、秃尖区域、籽粒厚度、籽粒长、籽粒宽、穗粒数等考种参数的实时测量,且对果穗长、宽的平均测量精度分别为99.13%,99.25%、对籽粒数量的平均测量精度为99.39%。样机对单个玉米考种时耗时约为27.2 s,连续考种作业时处理速度达4穗/min。该研究为玉米高通量自动考种装备的实现提供了参考。
关键词： 测量 设计 试验 高通量 玉米考种 籽粒考种 图像处理 自动控制
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基于遥感和AquaCrop作物模型的多同化算法比较
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了研究不同数据同化方法在AquaCrop(FAO Crop model to simulate yield response to water)模型模拟作物地上生物量(above ground biomass,AGB)、冠层覆盖度(canopy cover,CC)和产量过程的效率,以冬小麦为研究对象,利用2012-2013、2013-2014和2014-2015年冬小麦田间试验数据,将标定的Aqua Crop生长模型与遥感光谱信息相结合开展同化技术分析,应用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)、模拟退火(simulated annealing,SA)和复合型混合演化(shuffled complex evolution,SCE-UA)3种数据同化算法,以不同生育期、不同水分处理和不同氮肥水平的AGB和CC为双变量开展多同化算法的模拟分析,对3种数据同化算法的运算效率和同化结果进行对比分析。结果表明:1)3种数据同化算法达到的应度值0.26时,SCE-UA同化算法用时最少(833 s),SA数据同化算法用时最多(1433 s),表明SCE-UA同化算法效率最优,SA数据同化算法效率最低;2)不同生育期的同化结果,AGB的同化精度随着生育期的推进而降低,AGB的模拟值在拔节期和挑旗期高于实测值,被高估,在开花期和灌浆期被低估,总的AGB被低估;CC在拔节期和挑旗期被低估,在开花期和灌浆期被高估,总的CC被低估;3)不同水分处理的同化结果,AGB普遍被低估,CC在雨养(W0)条件下被高估,在正常灌溉(W1)和过量灌溉(W2)条件下被低估;产量均被低估;4)不同氮肥水平,AGB的模拟精度随着施N量的增加而降低,并且普遍被低估,CC普遍被高估,产量均被低估。以上结果表明,PSO、SA和SCE-UA 3种数据同化算法均能有效模拟冬小麦的AGB、CC和产量,其中SCE-UA数据同化算法无论在运算效率还是同化结果的精度上均优于PSO和SA数据同化算法。
关键词： 遥感 作物 模型 AquaCrop模型 数据同化 生物量 冠层覆盖度
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《中国梦365个故事》:宏大主题下人物群像的微素描
《电视研究 》 2017 北大核心 CSSCI
摘要：系列微纪录片《中国梦365个故事》选取365个不同行业的人物,以每人3分钟的体量,进行了"人文生态的真实记录",展示了每一位主人公于平凡世界中的作为与梦想。本文总结了该片在视角、语言风格、意境营造等方面的特点,认为其对于影视作品如何进行宏大主题的表达,以及人物题材微纪录片的创作手法都具有借鉴意义。
关键词： 《中国梦365个故事》 微纪录片 人物群像 人物白描
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纳米膜包装对菠菜采后贮藏品质的影响
《北方园艺 》 2017 北大核心
摘要：以菠菜为试材,采用纳米膜(银系列)包装的方法,研究其对菠菜采后贮藏品质的影响。结果表明:在(20±1)℃贮藏,纳米膜包装有效维持菠菜在贮藏期间的感官品质、色泽和失重,延缓叶绿素和维生素C含量的降低,抑制丙二醛(MDA)含量的积累,同时增强了抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,减轻了活性氧对组织的损伤。因此,纳米膜(银系列)包装可有效地保持菠菜采后贮藏品质。
关键词： 纳米膜 菠菜 色差 丙二醛(MDA) 抗坏血酸氧化物酶(APX)
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典型设施蔬菜基地重金属的累积特征及风险评估
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】以北京市设施蔬菜基地为例,研究重金属的累积特征及其健康风险,明确不同重金属在土壤-蔬菜系统中的迁移特征,为蔬菜质量安全和设施蔬菜结构优化提供参考依据。【方法】采集北京市9个典型设施蔬菜基地的148个土壤和96个蔬菜样品,分析土壤和蔬菜样品中As、Cd、Cr、Hg和Pb 5种重金属的统计特征及在土壤-蔬菜系统中迁移系数,并结合美国环保署(US EPA)推荐采用的健康风险评价模型,评价由于蔬菜摄入导致的成人和儿童的健康风险。【结果】设施蔬菜基地土壤中As、Cd、Cr、Hg和Pb的平均含量分别为9.43、0.18、64.4、0.11和21.6 mg·kg-1。设施蔬菜基地蔬菜中As、Cd、Cr、Hg和Pb的平均含量分别为0.0478、0.0391、0.2785、0.0014和0.0454 mg·kg-1。总体上,蔬菜设施基地5种重金属在土壤-蔬菜中迁移能力顺序为:Cd>Hg>Cr>As>Pb。5种重金属造成的目标危害系数大小依次为:Cd>Pb>Hg>As>Cr。所有蔬菜样品中单一重金属的目标危害系数均小于1,表明单一重金属没有明显的负面影响。【结论】本研究所选设施蔬菜基地的土壤重金属(As、Cd、Cr和Hg)存在积累趋势,须重视健康风险。
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