科研产出
基于无源超高频RFID的农产品包装智能定位方法
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：射频识别(radio frequency identification,RFID)技术为工业物联网(industrial internet of things)带来了巨大的进步,作为实现智能仓储的关键技术之一,广泛应用于库存管理和智能定位等场景,然而现有的绝对/相对定位方法易受仓储环境、包装材料、货架材质等因素影响.为了进一步提升室内定位精度,该研究提出了一种基于接收信号强度指示器(receive signal strength indicator,RSSI)和测量相位融合的无源 RFID 定位方法(RFID positioning based on received signal strength indicator and phase measurement,RP-RaP).首先,使用 MATLAB 软件进行仿真模拟,在已知测量相位统计学分布的前提下,采用最大似然估计法对标签进行水平定位,同时基于双天线阅读器所测得的RSSI差值对标签进行垂直定位,实现了无源超高频RFID标签的水平和垂直定位仿真.其次,以农产品包装场景为例,在仓库中搭建射频定位测试系统,通过滑轨搭载射频阅读器及天线,对货架物品上的贴附标签进行水平和垂直定位分析,最后将无源标签分别贴附于金属盒、油桶、纸箱、面粉袋和大米袋,并以未贴附标签的测量结果作为对比.试验结果表明,与传统的室内定位算法LANDMARC相比,RP-RaP定位精度明显提升,平均水平和垂直定位精度分别达到94.6%和94.3%,基于接收信号强度指示器和测量相位融合的定位方法有效提升了农产品包装定位精度.研究结果可为大型农产品仓储智能化管理与应用提供参考.
关键词： 农产品 包装 超高频 射频识别 相位 RSSI 智能定位
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叶片多理化参数的高光谱遥感与深度学习估算
《光谱学与光谱分析 》 2024 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：准确的植物叶片理化参数对于监测植物生长状况至关重要。随着深度学习技术的迅速应用，结合深度学习和高光谱遥感技术的植物叶片理化参数分析应用潜力巨大；然而，现阶段结合深度学习和高光谱遥感技术在植物多叶片理化参数的联合估算研究尚少。该研究旨在挖掘结合高光谱遥感技术和深度学习技术开展高精度的多植被叶片理化参数(叶绿素含量、类胡萝卜素含量、水分含量、蛋白质含量和碳基成分含量)联合估算的潜力。首先，通过利用新型PROSPECT-PRO辐射传输模型模拟分析，确定了多个植被叶片理化参数的敏感光谱区域，并设计了LeafTraitNet模型；然后，基于Lopex93数据开展LeafTraitNet模型训练和验证，取得了高精度的叶片参数估算结果。得到以下结论：(1)基于PROSPECT-PRO辐射传输模型辅助实测开展植被光谱特征选择十分必要；叶绿素(约434和约676 nm)和类胡萝卜素(约445 nm)两类色素的光谱吸收峰均主要位于可见光区域；然而，其与叶片光谱的相关系数绝对值最大的点却不是各自的吸收峰位置，这可能是因为叶绿素和类胡萝卜素对光谱吸收的相互影响。(2)水分的吸收峰主要位于950～2 500 nm范围内，这与叶片蛋白质和碳基成分的吸收区域重叠，因此削弱了后者的高光谱遥感估算精度。基于PROSPECT-PRO辐射传输模型和Lopex93数据集的叶片参数相关性分析结果表明，叶片水分含量与950～2 500 nm范围内叶片光谱反射率相关系数绝对值接近1,而叶片蛋白质和碳基成分含量与950～2 500 nm范围内光谱反射率相关系数较低。(3)三种传统统计回归方法和LeafTraitNet模型的叶片理化参数估算精度可以基于其估算总nRMSE而排序为：LeafTraitNet(总nRMSE=0.84) 关键词：
深度学习
高光谱遥感
叶片蛋白质含量
叶片叶绿素含量
叶片类胡萝卜素含量
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基于物联网技术的鸡智能育种平台研究与应用
《中国家禽 》 2024 北大核心
摘要：为解决鸡规模化生产过程中个体精细化数据采集难度大、成本高、选育配种效率低等问题，研究设计基于物联网的包括适用于鸡全生命周期佩戴的电子标签、自动称重台、移动终端采集系统及鸡智能育种管理系统的鸡智能育种平台。结果显示：该平台实现鸡育雏、育成、产蛋到淘汰各阶段个体外貌、生产性能、调群等数据的精准采集，以及系谱跟踪、报表生成、智能选配等功能；较传统铝质翅标佩戴效率提升40%，个体身份识别正确率超过98%，产蛋、体重、外貌等数据采集准确率超过99%，通过种鸡智能选种选配模型实现了种鸡的快速优选，避免近亲繁殖。研究表明，建立的鸡智能育种平台能满足不同规模养殖企业的生产需求，有效减少人力成本、提升育种效率。
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基于LF-NMR的玉米种子PEG引发效果及水分吸收规律
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：聚乙二醇（polyethylene glycol,PEG）是一种常用的种子引发剂，利用PEG调节种子在引发过程中的水分吸收，是提高种子引发效果的关键。为探究不同PEG引发浓度和引发时间条件下玉米种子水分吸收对引发效果的影响，该研究采用低场核磁共振（low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR）技术动态监测不同浓度PEG引发下玉米种子水分相态变化情况，分析种子水分吸收和引发效果的关系，并结合机器学习算法构建玉米种子引发效果预测模型。结果表明：随着引发时间的增加（0～48 h），结合水含量呈现先增加后逐渐趋于稳定的趋势，而自由水含量则持续上升，总水含量呈现先增加后逐渐减缓的趋势。结合水含量刚进入滞缓阶段，即A21信号幅值基本不再增加，可作为判断玉米种子适宜引发时间的一个指标。此外，利用高斯过程回归（gaussian process regression,GPR）算法结合核磁参数和引发条件构建的模型，对玉米种子发芽率预测的R2达到0.920，能够快速检测种子的引发效果。通过LF-NMR检测种子引发过程中的水分变化能够实现最优引发条件的快速筛选，该研究为玉米种子引发参数设置和引发效果快速评价提供了新思路。
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中国国家公园全民公益性理念实现现状、问题与国际经验借鉴
《科技导报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：全民公益性作为中国国家公园建设的三大核心理念之一,对于高质量建设世界最大国家公园体系具有重要意义.尽管此理念在相关政府文件中多次提及,但在具体实践中仍缺乏具体的操作指引和制度保障,造成理念实现成效有待提高.分析了中国国家公园全民公益性实现现状和面临的问题,借鉴其他国家成功经验,从强化法律和制度建设、健全利益相关方参与机制、完善特许经营制度、提升自然教育与游憩体验服务水平等方面,提出了促进中国国家公园全民公益性实现的政策建议.
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北京粮食生产时空特征及供给能力提升对策研究
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析北京粮食生产时空特征，研究供给能力提升对策，对于持续提高北京粮食生产保障能力，保障首都经济社会持续健康发展，为全国粮食安全做出首都贡献具有重要意义。【方法】采用统计数据和调研数据，从北京粮食生产总量、结构、单产及效益四个方面分析北京粮食生产特征，深入探讨北京粮食产业发展的制约因素，提出北京粮食产业供给能力提升策略。【结果】(1)近13年来，北京粮食作物播种面积和产量均呈先降后升趋势。北京粮食产量占全国粮食产量的比重持续下降，粮食生产地位和作用均需加强。(2)北京的主粮品种玉米、小麦和大豆播种面积和产量位居前三，粮食产品以原粮为主，粮食消费量总体呈上升态势，粮食自给率较低。(3)北京粮食单产增幅较慢，但高于全国平均水平，低于13个粮食主产区平均单产，不同作物单产均有进一步提升空间。(4)北京粮食种植收益不高，土地租金和种粮补贴对粮食种植大户收益影响较大，北京的种粮收益低于毗邻的河北省，粮食生产的竞争力较差。【结论】制约北京市粮食生产的主要因素有：耕地面积小且质量不高、粮食新品种与技术成果转化不足、全产业链条缺失且三产融合乏力、产业支持政策不完善。因此，在保障粮食安全的背景下，应从提升耕地质量、促进粮食品种更新和技术集成应用、完善粮食产业链条、优化粮食产业政策四方面提升北京粮食供给保障能力。
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协同视角下县域数字乡村建设路径-基于河北省肃宁县的案例分析
《农业经济问题 》 2024 北大核心 CSSCI
摘要：数字乡村建设是一项系统的、动态的、非线性的复杂系统，涉及乡村生产、生活、服务等全方面，需要多领域建设、多维度发展、多机制推进。本文基于协同理论，提出数字乡村建设协同生态系统概念，构建了以县域为本位的“协同主体—协同内容—协同机制—协同效应”分析框架，以河北省肃宁县数字乡村建设为例，呈现数字乡村建设中的多元协同过程，阐释县域数字乡村建设的多元协同路径。研究显示，一是在市场经济框架下开展的数字乡村建设应由基层政府为主导，以市场化机制驱动资源要素合理配置和高效运行，引导各类农业经营主体全面高效参与，构建数字乡村建设共同体；二是数字乡村建设需要因地制宜找准核心切入点，以“小切口”撬动“大建设”,推进乡村数字基础设施、公共支撑平台、建设运维管理、支撑保障体系等内容维度的协同演进，形成互促合力和叠加效应；三是数字乡村建设的多维子系统需要技术驱动机制、利益联结机制和动态攀升机制驱动内部交换、互动和传导，以实现农业生产智能化、农村流通高效化、社会治理精准化、生活形态智慧化和文化观念现代化。
关键词： 数字乡村 协同理论 多元协同 农业农村数字化 乡村数字治理
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发酵中草药饲料添加剂在畜禽生产中的研究应用进展
《畜牧兽医学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：随着饲料中抗生素类饲料添加剂的全面禁用，中草药饲料添加剂逐渐成为畜禽生产中替代抗生素的潜在产品。而中草药经过微生物发酵后，不仅能增加活性物质含量和中草药药效，还能产生新的活性成分，降低中草药毒副作用。将发酵中草药饲料添加剂添加到畜禽饲料中能够提高畜禽生产性能、改善健康状况、提升畜禽产品品质。本文归纳了发酵中草药的优点，讨论了发酵中草药饲料添加剂对动物生产的影响，并总结了中草药发酵饲料添加剂使用中存在的问题，以期为发酵中草药饲料添加剂在畜禽养殖中的研究和应用提供参考依据。
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牛传染性鼻气管炎病毒胶体金检测试纸条的研制和评价
《中国兽医杂志 》 2024 北大核心
摘要：为建立快速检测牛传染性鼻气管炎病毒（IBRV）的病原学检测方法，本试验采用杂交瘤细胞融合技术制备IBRV单克隆抗体，以其作为检测原，优化反应条件并组装IBRV胶体金检测试纸条，验证该试纸条的特异性、灵敏性、敏感性和稳定性，并与实时荧光定量PCR（qPCR）进行比较分析。结果显示，共制备7株针对IBRV的单克隆抗体，其中以胶体金标记的单克隆抗体2B7作为捕获抗体、1B9作为检测抗体，建立的胶体金检测试纸条能够检测样品中的IBRV;该试纸条与病毒性腹泻/黏膜病毒、牛冠状病毒和大肠杆菌无交叉反应，检测限为4.04×10～4TCID50/0.1 mL,敏感性为86.7%;在室温条件下保存12个月仍能够有效检测IBRV,说明该试纸条稳定性良好。与qPCR比较结果显示，2种方法检测结果的符合率为92.85%,说明该胶体金检测试纸条能够用于IBRV的临床诊断。结果表明，本试验利用IBRV的单克隆抗体建立的胶体金检测试纸条灵敏度高且特异性好，为IBRV抗原检测和流行病学调查提供技术支持。
关键词： 牛传染性鼻气管炎病毒(IBRV) 胶体金检测试纸条 单克隆抗体
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北京平谷区桃细菌性穿孔病病原菌鉴定及其拮抗菌筛选
《中国生物防治学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为筛选对平谷区桃穿孔病有抑制作用的菌株，对桃穿孔病病原菌进行DNA测序鉴定后筛选拮抗菌。应用组织分离法从平谷区发病桃果实分离桃穿孔病原菌并进行致病性测定，根据菌株形态特征和16S r DNA序列相似率分析，初步确定病原菌为树生黄单胞菌桃李致病变种Xanthomomonas arboricola pv. pruni。采用平板对峙法筛选出病原菌的拮抗菌5株，其中菌株xj39抑菌效果最为显著，抑菌圈直径达到54.7 mm，菌株xj12次之，抑菌圈直径50.8 mm；经16S rDNA序列和rpoB基因序列比对及相似率分析，确定拮抗菌株xj39为大孢子链霉菌Streptomyces fimbriatus，菌株xj12为生二素链霉菌Streptomyces ambofaciens。田间防验结果表明，拮抗菌xj39发酵液对桃细菌性穿孔病防治效果为33%，与化学药剂春雷霉素处理无显著差异。
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