科研产出
粮食估产的“通道-概率模型”的验证
《农业资源与环境学报 》 2016
摘要：本文应用全国、31个省、6个典型地区和16个典型县的数据对粮食估产的"通道-概率模型"进行了系统性的验证和讨论。研究结果如下:(1)国家级估产由于地域空间尺度足够大,不同地区气象条件对产量影响的互补性强,所以估产误差小,因此国家级可以不使用小趋势修正和气候年型修正;省级、地区级和县级的估产由于同处一个气候区,因此气象条件对产量影响的互补性不强,必须使用小趋势修正和气候年型修正,县级估产还必须增加根据作物适时长势和专家经验的修正。(2)小趋势修正有两个公式:当预测误差小于10%时,使用Y×(1-K)修正;当预测误差大于10%时,使用Y/(1+K)修正。(3)估产单元气候年型可以自动划分,一般分为5级,波动大的预测单元可以使用7级,其中超丰年和超欠年的修正参数必须根据实时气象条件和作物实时长势具体确定。(4)研究表明:"通道-概率"估产理论和方法是科学的、实用的和准确的;在小趋势修正和气候年型修正基础上,如能结合作物长势调查和当地专家经验,估产误差可以达到3%以下。
北京平原造林地Pleiades卫星影像融合评价
《林业资源管理 》 2016 北大核心
摘要：通过CN波谱融合、PCA主成份变换、Brovey变换、HCS变换、HPF高通滤波变换、Pan Sharpen变换、GS光谱锐化、SFIM基于亮度调节的平滑滤波等8种不同的遥感影像融合方法,对北京市延庆县蔡家河流域平原造林地的Pleiades卫星全色和多光谱影像进行融合,通过定性和定量方法从光谱保真、人工造林地林木自动识别精度等方面评价遥感影像融合效果。结果表明:8种影像融合方法各有优势,其中HCS融合方法操作简便,产生的遥感图像光谱保真强,人工造林地林木自动识别精度高,是一种适于Pleiades卫星影像进行林地监测的较好融合方法。
关键词： 遥感 影像融合 Pleiades卫星 平原造林地 北京
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计算机视觉用于猪肉新鲜度检测的颜色特征优化选取
《食品与发酵工业 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：在以计算机视觉为基础,并利用神经网络预测猪肉通脊新鲜度时,选择合适的颜色特征参数和神经网络模型是提高其预测准确性的关键之一。文中提出了一种猪肉新鲜度等级预测时颜色特征参数和神经网络优化选取的方法,利用图像处理的方法提取通脊表面的颜色特征参数,组合成RGB-HIS、RGB-L*a*b*、rgb-HIS、rgb-L*a*b*及HIS-L*a*b*五类特征参数组合,并利用BP(back propagation,BP)和SVM(support vector machine,SVM)神经网络构造各类新鲜度等级预测模型。结果表明:SVM和BP的平均预测准确率分别为91.11%和84.44%,且rgb-HIS特征参数组合的BP与SVM预测模型的预测准确率最高,分别为88.89%和95.56%。因此,提取通脊表面r、g、b、H、I、S均值作为颜色特征向量,且选择SVM神经网络来构造新鲜度预测模型可显著提高预测结果的准确性。
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IEA-I型航空植保高速风洞的设计与校测
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对固定翼农用飞机所搭载航空喷头施药雾滴分布研究的需要,该文依照低湍流度风洞设计原理设计了IEA-I型高速风洞.该风洞型式为直流开口式,主要由动力段、过渡段、扩散段、稳定段、收缩段及试验段等部分组成,风洞总体尺寸为9.8 m×1.2 m×1.8m(长×宽×高);动力段选用离心风机;扩散段为小角度扩散,扩散角5°;稳定段采用六角形蜂窝器和9层阻尼网组合设计;收缩段缩比10.24;试验段截面直径为300 mm.该文采用热线风速仪,皮托管和高速PIV系统测定了风洞试验段气流品质,试验结果表明:试验段风速7.6~98 m/s连续可调,气流紊流度小于1.0%,试验段风场均匀度小于0.4%,平均气流偏角小于0.2°,气流动压稳定系数小于2.0%,归一化轴向静压梯度小于0.02.该风洞能模拟固定翼农用飞行器作业飞行条件,为进一步研究航空喷头的参数优化提供试验平台.
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地膜覆盖与常规灌溉对冬小麦耗水特征和产量的影响
《中国生态农业学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为了进一步明确地膜覆盖的农业生产潜力,本研究在北京市昌平区小汤山镇国家精准农业示范基地(40°10′33.26″N,116°23′37.07″E)设计4个试验处理[T1:地膜覆盖(在传统地膜覆盖的基础上膜上覆盖1 cm土层)+不灌水;T2:无地膜+冻水;T3:无地膜+冻水+拔节水;T4:无地膜+冻水+拔节水+开花水],利用称重式蒸渗仪研究该种地膜覆盖下的冬小麦耗水特征和产量形成机制。结果表明,4种处理的累计蒸散量随着播种天数而呈现三次多项式动态方程,且4种处理的绝对系数R2>0.99,拟合性较高。T1、T4的土壤?作物系数(Kc)最大理论值与实际最大值均出现在抽穗期,而T2、T3出现在拔节期,且4种处理的Kc随播种天数呈二次方程,绝对系数R2>0.70(T2为0.69)。从阶段耗水量看,播种—拔节期,T1显著低于T2(T3/T4);拔节—成熟期,T1与T2差异不显著,但均显著低于T3和T4处理(P<0.05);在孕穗—开花和开花—成熟期,T1比T2分别增加了3.10 mm和21.43 mm的耗水量(P>0.05);生长后期,增加了对50~100 cm土层的水分消耗。从蒸散速率及Kc看,T1的蒸散高峰值高于T2,但低于T3和T4;T1的冬后蒸散高峰最大值出现时间(播后215 d)晚于T2、T3和T4(播后194 d);T1的Kc最大值出现时间与T4相同(播后214 d),但晚于T2、T3(分别为播后200 d、199 d)。与T2、T3相比,T1增加了旗叶叶片水势,延缓了叶片衰老,而且土壤表层(0~5 cm)的温度增加了0.5℃,但增加不显著,这利于降低棵间的土壤蒸发。从产量与产量构成及水分利用效率看,T1的穗粒数和千粒重高于T2和T3,低于T4,但差异不显著;T1产量与T2和T3差异不明显,但显著低于T4,水分利用效率显著提高了22.6%(P<0.05)。上述结果表明,在底墒水充足的条件下,地膜覆盖可代替冻水、拔节水的作用,通过减少前期土壤蒸发,为冬小麦生长后期节省大量水分,在保证产量的前提下降低冬小麦全生育期耗水量,提高作物水分利用效率。
关键词： 地膜覆盖 灌溉 小麦 耗水特征 土壤?作物系数 产量
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速度-高度-神经网络优化算法在水库用水计量中的应用
《水电能源科学 》 2016 北大核心
摘要：针对大口径非满圆型管超声波流量计量中存在精度差的问题,基于现有理论算法,提出了一种速度—高度—神经网络优化算法。首先通过多声路超声波流量计测量出圆形管道各层声路上的流速,然后通过液位计测得非满圆形管流态下的液位高度,再采用神经网络算法建立一个三层的BP神经网络,结合测得的流速、高度信息,计算出当前的流量,同时还通过高斯-雅可比数值算法确定了声路的数目及高度。仿真结果表明,该算法提高了大口径非满圆形管工况下用水测量精度。
关键词： 大口径 非满管 神经网络算法 超声波 水库用水计量
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果品产量统计数据空间离散化研究——以北京平谷区为例
《浙江农业学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：果品产量是衡量区域农产品生产功能的重要指标。果品产量的空间离散化,有助于揭示区域内部要素的空间差异性和获取微观尺度的果品产量数据。该研究依据地形起伏度和土地利用分区将平谷区划分为平原区、浅山区和深山区,并分别建立离散化模型进行修正,将村果品产量离散到500 m×500 m格网下的果园图斑上。结果表明:(1)村果品模拟产量与果品实际产量的相关性系数由总体样本建模的0.585提高到分区建模的0.690,表明分区建模是一种有效的方法。(2)各区影响因素与产量的关系存在差异。平原区果园面积对果品产量呈现线性影响;浅山区和深山区果园面积对果品产量的影响较为剧烈,呈幂指数关系,并且增加海拔高度和坡度2个变量后模型的拟合效果均有改善。(3)在自然环境、社会经济等综合影响下,平谷区果品产量呈现地带性分布。其中,产量较高的区域集中分布于地形相对平缓、自然本底较好、农民劳作便利的浅山带;而平原区和深山区分别受政策限制和地形限制,果品产量相对较低。
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温度对改良A~2/O工艺反硝化除磷性能的影响
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：温度是影响微生物代谢活动的重要物理因素。为了提高生物同步脱氮除磷的效率,该研究采用改良A2/O反应器处理模拟城市污水,考察温度对活性污泥反硝化除磷性能和缺氧区微生物代谢动力学行为的影响,以期为反硝化除磷工艺的实际应用提供理论指导和技术支持。结果表明,当温度低于12℃时,改良系统化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和总氮(total nitrogen,TN)去除率明显下降,PO3-4-P去除率变化较小。通过污泥反硝化除磷性能测试发现,温度过高或过低均会导致释磷速率和吸磷速率的变化;温度对活性污泥中反硝化聚磷菌(denitrifying phosphorus accumulation organisms,DPAOs)比例影响较大,当温度为27℃时,DPAOs/PAOs达到最高值(56.16%),吸磷速率、硝酸盐还原速率以及聚-β-羟基丁酸盐(poly-β-hydroxybutyric acid,PHB)氧化速率达到最大,分别为5.15 mg/(g·h)、7.13 mg/(g·h)和0.81 mmol/(g·h)。通过拓展的阿伦尼乌斯方程对试验结果进行拟合,缺氧区动力学过程的温度系数分别为1.120~1.164和1.137~1.153,所有的缺氧化学计量学均对温度变化敏感。
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有机栽培水肥一体化系统设计与试验
《农业机械学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：设计了一种有机栽培水肥一体化系统,该系统集有机液肥制备、肥料配比和自动灌溉于一体,在各子程序控制下分别进行有机物料的有氧发酵、原液过滤、配比与稀释、决策灌溉与执行,实现了有机栽培的营养液制备与管理一体化,水肥管理的高效化和精细化。为验证有机水肥一体化系统的可靠性与适用性,以椰糠为有机基质,在日光温室内开展了有机无土黄瓜栽培试验。结果表明,有机栽培水肥一体化系统运行稳定,较好地实现了有机液肥制备、黄瓜生产液肥配置及灌溉的机械化、自动化,大幅降低了劳动成本,提高了生产效率;发酵系统中循环系统和搅拌系统的周期性自动运行创造了良好的发酵条件,制备的3种有机液肥经过逐级过滤后达到了120目滴灌要求,适用于微灌灌溉;所含必需营养元素浓度较高,稀释几倍到数十倍后仍能满足黄瓜的养分需求;配肥系统中水泵和吸肥电磁阀在程序控制下执行开闭命令,参照设定的混液桶液位和灌溉液肥电导率上下限值完成每次灌溉液肥配制;灌溉系统完全执行了灌溉决策命令,即整点打开田间电磁阀进行灌溉,当流量计反馈的本次灌溉量达到设定值时,关闭对应电磁阀,结束本次灌溉;系统的稳定运行为有机黄瓜生产提供了所需水分和养分,确保了黄瓜的产量和品质,产量达48 165 kg/hm2,其品质指标可溶性总糖为2.7%,还原型维生素C为99.2 mg/kg,可滴定酸度为0.08%。
关键词： 水肥一体化 发酵系统 灌溉系统 有机液肥 有机栽培
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基于可见光图像的玉米植株表型检测研究进展
《中国农业科技导报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：植株表型性状是遗传育种和农业生产中普遍关心的数据,传统表型观测已成为限制育种效率和管理生长的主要因素。基于可见光图像的植株表型检测具有成本低、效率高、易推广等优点,不但可以原位、实时和连续获取植物生长图像,而且能够解析出植物结构、形态、颜色和纹理等多种表型参数。从玉米群体、单株和器官尺度上论述了基于可见光图像的玉米植物表型检测方法和技术,重点介绍了玉米根、叶、穗部等主要器官的高通量表型检测进展,并分析了基于可见光图像进行植物表型检测存在的问题和发展趋势,以期为制定作物表型检测技术方案和实施规程,及系统开展植物表型组学研究提供参考。
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