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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小麦产毒病原菌及其毒素防控的研究进展
《食品安全质量检测学报 》 2017
摘要：小麦是全球第二大粮食作物,每年因病害造成小麦严重减产,品质下降。一些病原菌还能够产生真菌毒素,进一步危害小麦及其制品的质量安全,对人畜健康造成巨大危害。由镰刀菌引起的小麦赤霉病是我国最主要的小麦病害之一,由交链孢引起的小麦黑胚病也备受关注。这2种真菌既能引起小麦病害,又能产生真菌毒素,故称之为产毒病害。镰刀菌产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)、玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)、伏马菌素等和交链孢产生的交链孢酚(alternariol,AOH)、交链孢酚单甲醚(alternariol monomethyl ether,AME)和细交链格孢酮酸(tenuazonic acid,Te A)等是2类病原菌产生的主要真菌毒素。本文综述了能引起小麦产毒病害的镰刀菌和交链孢的特点、真菌毒素以及病害和毒素的防控技术,尤其是2类病原菌引起的小麦病害和真菌毒素的防控。这将为后期防治小麦产毒病害及控制毒素产生的研究提供有利参考。
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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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‘富士’苹果品质与果实矿质元素含量的关联性分析（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2017
摘要：[目的]探讨我国‘富士’苹果品质与果实矿质元素含量的关系,筛选影响果实品质特性的主要矿质元素,建立‘富士’苹果优质的果实矿质元素含量优化方案,为提高‘富士’果实品质、减少生理病害的果园合理土壤和叶面施肥等提供理论依据。[方法]2010~2011年对我国苹果产区51个县(市)153个乔砧‘富士’苹果园的果实矿质元素和品质指标进行调查分析,应用偏最小二乘回归变量投影重要性筛选影响果实品质因子的主要果实矿质元素和建立回归方程,线性规划方法求解‘富士’苹果优质的果实矿质元素含量优化方案。[结果]我国‘富士’苹果果实中不同矿质元素含量和品质差异较大,氮、铁、锌和硼的含量分别相差12.06、6.17、7.7和10.08倍,果实可滴定酸含量和固酸比分别相差2.33和2.16倍;果实品质与果实矿质元素含量的相关分析表明,果实氮含量与果实可溶性固形物含量、固酸比和着色面积呈极显著的负相关,果实中钙、铁含量与果实可溶性固形物含量和固酸比呈极显著的正相关;偏最小二乘回归的模型效应载荷和权重分析表明,果实氮和铁对果实综合品质性状影响较大,其次是果实中的磷、钾和钙;果实单果质量主要受果实中氮、磷、钾的影响,并与磷、钾含量有较大的正效应系数,而与氮含量有负的效应系数;变量投影重要性获得了果实可溶性固形物含量主要受果实中氮、钙和铁的影响,并与果实氮含量有最大的负效应系数,而与果实铁和钙有正效应系数。[结论]降低果实氮含量,提高果实铁、磷、钾和钙含量是提高‘富士’果实品质的重要技术措施。
关键词： ‘富士’苹果 果实矿质元素 果实品质 偏最小二乘回归 优化方案
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