科研产出
中国省际食用菌产业集聚及空间差异化研究
《北方园艺 》 2024 北大核心
摘要:基于2012—2021年我国25个省(市、自治区)食用菌相关统计数据,采用改良区位熵值法探究各地区食用菌产业集聚度及集聚变动趋势,并通过探索性空间数据分析法进一步对集聚度进行了空间差异化分析,以期为培育壮大食用菌产业并使之成为未来农业发展新增长点提供参考依据。结果表明:1)基于时序视角下,食用菌产业集聚变动趋势差异较大,东北地区的食用菌产业集聚水平始终最高,而河南、福建、黑龙江、吉林和江西是我国食用菌产业优势区域;基于空间视角下,食用菌产业集群呈现从东部地区开始向西南地区和西北地区扩展的转移态势。2)食用菌产业集聚整体上呈下降趋势,食用菌产业集聚空间自相关和集聚特征处于不断弱化的过程,集聚热点区域的总体格局保持稳定,总体呈现“东热”的空间格局,吉林、福建一直处于相对稳定的热点区域。我国省际食用菌产业集聚变动趋势差异较大,空间差异化显著,应培育壮大食用菌产业,加强结构性改革,积极创建优势特色食用菌产业集群,以促进食用菌产业高质量发展。
关键词: 改良区位熵值法 集聚度 探索性空间数据分析法 空间差异化


基于边缘计算的温室传感器故障自识别系统设计与实现
《中国农机化学报 》 2024 北大核心
摘要:无线传感器数据为智能环境调控提供决策依据,合理准确的数据是正确决策的前提,实时检测异常数据至关重要。针对传统的静态数据异常检测算法检测精度和效率低下、将数据上传至云计算中心分析增加带宽的传输压力和控制决策反馈时间等问题,提出一种基于边缘计算和数据融合的新方法。采用多模态感知融合算法进行异常数据检测,对实际发生的湿度、温度、光照等农业温室异常数据集进行仿真分析,使用滑动窗口方式处理数据流无限问题,计算单传感器和多传感器数据方差、多传感器数据间相关性系数,优化关键结构参数。结果表明,该模型能够检测出传感器的异常数据,单节点多传感器故障识别率为82.5%,多节点多传感器故障识别率为72.5%,汇聚数据上传可减少传输频率,单次节约30%数据流量,减轻服务器压力与数据传输延迟。对于解决温室传感器数据异常问题及边缘计算在温室环境设备中的应用提供有益参考。
关键词: 智能温室 传感器故障 边缘计算 异常数据检测 数据融合 物联网


乡镇尺度下北京市生态涵养区农业绿色发展评价及限制因素分析
《中国农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要:针对生态涵养区农业绿色发展问题,以北京市生态涵养区为研究对象,将北京生态涵养区110个乡镇作为评价单元,构建农业绿色发展评价指标体系,进行北京市生态涵养区农业绿色发展评价,并采用空间自相关和限制性因素分析方法,对农业绿色发展的空间分布特征和限制性因素进行了分析.结果表明:1)北京市生态涵养区农业绿色发展水平总体水平较高,空间上呈现出北部和西部地区乡镇高于其他区域的特征;2)北京市生态涵养区农业绿色发展在空间上有聚集和相互影响特征,农业绿色发展需要各乡镇协同发展、共同提升;3)各乡镇农业绿色发展的限制因素不同,可以根据农业绿色发展的水平和限制因素有针对性的制定提高乡镇农业绿色发展水平的措施和政策.本研究可以丰富北京市生态涵养区农业绿色发展理论体系以及评价手段,对于指导北京市生态涵养区生态保护下的农业绿色发展有重要意义.
关键词: 农业绿色发展 生态涵养区 空间分析 限制因素 乡镇


2023年NK815制种高产技术模型分析-探规模化高质、高产、高效玉米制种新径
《中国种业 》 2024
摘要:玉米制种在玉米产业链中是承上启下且不可替代的一环,其自身的高效益对玉米产业发展有着巨大促进作用。2023年玉米品种NK815在新疆伊犁高产田制种产量达到1034.62kg/667m~2,这是继2020年在甘肃张掖获得了877.44kg/667m~2高产纪录后的又一新突破。这一“高质、高产、高效”玉米制种田的模式创建主要采取地膜覆盖、母本倒四叶展开去雄等农艺措施和技术,使其授粉期避开了当地7月份高温天气,保证了母本结实率,且在母本种植密度11693株/667m~2条件下获得,为我国规模化高效益玉米制种树立了标杆和样板。通过进一步分析,提出了玉米制种高效益必须走高质高产、最大化挖掘利用好自然资源的新径;同时还提出了全产业链特别是有关杂交玉米制种父母本自交系抗低温、耐高温、耐贮藏、易加工等性状方面的选育育种目标。
关键词: 玉米 NK815 制种 高质 高产 高效 育种目标


复杂场景下害虫目标检测算法:YOLOv8-Extend
《智慧农业(中英文) 》 2024 CSCD
摘要:[目的/意义]实现复杂的自然环境下农作物害虫的识别检测,改变当前农业生产过程中依赖于专家人工感官识别判定的现状,提升害虫检测效率和准确率具有重要意义.针对农作物害虫目标检测具有目标小、与农作物拟态、检测准确率低、算法推理速度慢等问题,本研究提出一种基于改进YOLOv8的复杂场景下农作物害虫目标检测算法.[方法]首先通过引入GSConv提高模型的感受野,部分Conv更换为轻量化的幻影卷积(Ghost Convo-lution),采用HorBlock捕捉更长期的特征依赖关系,Concat更换为BiFPN(Bi-directional Feature Pyramid Network)更加丰富的特征融合,使用VoVGSCSP模块提升微小目标检测,同时引入CBAM(Convolutional Block Attention Module)注意力机制来强化田间虫害目标特征.然后使用Wise-IoU损失函数更多地关注普通质量样本,提高网络模型的泛化能力和整体性能.之后,对改进后的YOLOv8-Extend模型与YOLOv8原模型、YOLOv5、YOLOv8-GSCONV、YOLOv8-BiFPN、YOLOv8-CBAM进行对比,验证模型检测准确度和精度.最后将模型移植到边缘设备进行推理验证,在实际应用场景中验证模型的有效性.[结果和讨论]YOLOv8-Extend在对比实验中均取得良好的表现,其中与原模型对比实验中,精确率、召回率、mAP@0.5和mAP@0.5∶0.95评价指标分别提升2.6%、3.6%、2.4%和7.2%,表现突出,具有更好的检测效果.改进前后的模型分别运行在边缘计算设备JETSON ORIN NX 16 GB上并通过TensorRT加速相比,mAP@0.5提升4.6%,达到57.6 FPS,满足实时性检测要求.在复杂农业场景中YOLOv8-Extend模型具有更好的适应性,在实际采集数据中微小害虫与生长环境相似的害虫检测方面有明显优势,在困难数据检测方面准确率提高了11.9%.[结论]本研究提出的YOLOv8改进模型有效提高了检测精度和识别率同时保持了较高的运行效率,能够部署在边缘终端计算设备上实现农作物害虫的实时检测,也为其他小目标智能检测和模型结构优化提供参考和帮助.
关键词: YOLOv8 害虫检测 注意力机制 边缘计算 CBAM BiFPN VoVGSCSP GSConv


黍稷麸皮多糖分离纯化、结构表征及抑菌活性分析
《食品工业科技 》 2024 北大核心 CSCD
摘要:本研究通过对黍稷麸皮多糖进行分离纯化、结构表征,并研究其抑菌活性,旨在为黍稷加工副产物中营养物质的开发利用提供参考。采用碱提醇沉法提取黍稷麸皮多糖(millet bran polysaccharides,MBP),DEAE-50、Sephadex G-100柱层析分离纯化,利用HPLC色谱、红外光谱、原子力显微镜、扫描电镜、X-射线衍射等方法对黍稷麸皮多糖结构进行分析。结果表明,MBP分子量为3.479×10~4 Da,单糖组成的摩尔比为甘露糖:鼠李糖:葡萄糖:半乳糖:阿拉伯糖:木糖=0.11:0.13:5.86:0.62:1.00:0.52,是β型吡喃多糖。MBP具有良好的热稳定性,在形态结构方面呈片层状,连接紧密,不具备晶体结构。抑菌实验得出,MBP对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为2 mg/mL。综上,从黍稷麸皮中提取得到的多糖MBP具有良好的抑菌能力。


基于改进YOLOv5l的设施番茄3D信息检测方法
《中国农机化学报 》 2024 北大核心
摘要:针对温室环境中由于遮挡和光线复杂等原因造成的果实识别和定位不准确这一问题,将深度学习目标检测算法与Intel RealSense D435i深度相机相结合,提出一种获取番茄在三维空间中协同位置的方法,用于温室中采摘机器人执行番茄定位和采摘任务.基于YOLOv5网络,使用Ghost-Convolution替换原始网络中的CSP结构,并采用BiFPN的多尺度连接方法,最大限度地利用不同特征层提取番茄特征信息,以提高边界框回归的准确性.比较不同的注意机制,并选择CBAM注意机制插入到模型的特征提取网络中.该模型通过RGB-D相机获取检测到的番茄的中心点,并计算其在相机坐标系中的空间坐标信息.为最大限度地减少复杂温室环境对目标识别以及最终采摘效果的影响,筛选所有超过1.5 m的视频流,以便视觉算法只专注于识别和检测1.5 m范围内的目标.试验表明,模型检测红色和绿色番茄的平均精度均值分别为82.4%和82.2%.最后,介绍深度相机与目标检测网络相结合以检测番茄物体深度的方法.为番茄采摘机器人视觉系统提供理论支持.
关键词: 番茄 深度学习 采摘机器人 3D目标检测 YOLOv5


我国杏和李子用农药登记情况及残留限量标准研究
《农药科学与管理 》 2024
摘要:本研究基于中国农药信息网农药登记数据库中杏和李子的农药用药登记情况,结合食品安全标准《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》(GB 2763-2021)及其增补版《食品中2,4-滴丁酸钠盐等112种农药最大残留限量》(GB 2763.1-2022)中关于农药种类和最大残留限量的相关指标,统计分析了杏和李子用农药登记情况和农药残留限量标准制定情况,以期为杏和李子的病虫害防治及产品质量安全提供有效参考,为安全生产提供技术保障,为完善农药登记管理提供科学依据。

