科研产出
枸杞枝条基质化发酵工艺及参数优化
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探讨枸杞枝条最优基质化发酵工艺及参数优化。试验采用正交设计,以枸杞枝条为主要原料,干燥鸡粪、油饼和尿素为氮源,粗纤维素降解菌、EM复合益菌和BM复合益菌为接种外源微生物,研究了碳氮比、微生物菌剂、氮源类型及氮源配比对枸杞枝条发酵性能参数(温度、碳素、氮素、容重、孔隙度和种子发芽指数等)的影响。结果表明,调整碳氮比为30:1、接种粗纤维素降解菌、添加油饼氮源、氮源配比为3:1的处理有利于堆体保持较长时间的高温(>50℃,分别达到12、13、12和12 d,>55℃,达到8、9、9和7 d),可缩短枸杞枝条腐熟的时间;碳氮比、微生物菌剂和氮源类型对总有机碳、C/N值降低有显著性作用,碳氮比、氮源类型及氮源配比对全氮和硝态氮值增加有显著性作用,对铵态氮的变化无显著性作用;碳氮比、微生物菌剂、氮源类型及氮源配比对基质容重、总孔隙度、持水孔隙和通气孔隙的变化均无显著性影响,对枸杞枝条基质腐熟参数影响均有显著性作用,对种子发芽指数的影响主次顺序为:碳氮比>氮源配比>微生物菌剂>氮源类型。综合考虑,枸杞枝条最优基质化发酵工艺组合为,调整碳氮比为30:1、接种粗纤维降解菌、添加鸡粪或油饼氮源、氮源配比为3:1。利用发酵将枸杞枝条生产为园艺基质不仅解决了农业废弃物的循环利用点问题,而且还为补充或替代不可再生的园艺草炭基质生产提供了原料的来源和降低基质栽培的成本,具有一定的研究价值和现实意义。
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融合多源遥感数据生成高时空分辨率数据的方法对比
《红外与毫米波学报 》 2015 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：融合多源遥感数据生成高时空分辨率数据具有重要的应用价值.对目前常用的3种时空融合方法进行对比分析,即基于时序数据(STIFM)、基于混合像元分解(STDFM)和增强型自适应遥感图像(ESTATFM)的时空融合方法.以盈科灌区为例,由多时相的MODIS数据提取地物的时间变化信息,结合初期的ASTER/TM影像的空间信息,融合生成30 m具有MODIS时间分辨率的数据.以真实的ASTER数据为基准,从光谱特征和地物类别的角度定量评价结果,表明STDFM和ESTATFM分别在红波段和近红外波段取得效果最优,相关系数分别为0.91和0.71,3种方法融合的NDVI效果基本相当,相关系数均高于0.84.在地物类别空间信息的表达方面,ESTATFM方法在异质性较强的玉米和小麦区域具有较好的适用性.
关键词： 多源遥感数据 数据融合 高时空分辨率 混合像元分解
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基于Web的自动灌溉控制系统数据实时推送设计与开发
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：基于Web的自动灌溉控制系统是当前农业节水信息技术发展的主流趋势,为了提供定制灌溉控制方案和精准的用水计量,系统需要较高的数据传输实时性能,而基于Web的应用程序在实时性上表现较差,难以满足应用需求。针对这一问题,该文首先分析了基于Web的自动灌溉控制系统的结构和数据传输实时性瓶颈,提出了通过数据推送模式提高实时性的方案,并对数据层与逻辑层、逻辑层与表现层之间的具体数据推送模式进行了设计。通过编程开发完成基于Web的灌溉控制系统的构建,实现了数据实时推送的机制,并对系统数据采集和控制指令发送过程的实时性进行测试。结果表明:数据采集平均延时为1 676 ms,控制数据从发送到结果返回的平均延时为3 378 ms,基本能够满足其设备控制和灌溉决策的需要;软件系统内采集和控制过程的数据库至客户端数据传输的平均延时分别为124和118 ms,消除了数据拉取模式中的延时因素,对提高系统实时性起到了重要作用。该研究为基于Web的实时监测与控制系统的开发提供了方法参考。
基于小波变换的便携式X射线荧光光谱仪检测模型的建立与改进
《光谱学与光谱分析 》 2015 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：应用便携式X射线荧光光谱仪对土壤中Cr,Cu,Zn,As,Pb等重金属含量进行检测,每个样品扫描检测3次,利用小波阈值滤噪的方法对所测谱线进行光滑去噪处理后,根据土壤重金属的标准值和相应的计数率(取三次处理后检测谱线的平均值)建立各重金属的标准曲线。运用小波阈值滤噪方法时,为确定最佳的小波基和小波分解层数,以信噪比(SNR),均方根误差(MSE)和信息熵(H)作为评估指标评价降噪效果。为验证仪器的稳定性,根据土壤样品中重金属浓度的不同挑选部分样品并同时选用H3BO3(空白对照)进行重测。结果表明:运用小波变换方法时,选取coif3小波基对谱线进行三层分解,取得了最佳的去噪效果;建立好模型后,仪器的决定系数R2范围是0.990~0.996,表明在0~1 500mg·kg-1范围内,土壤样品中各重金属元素含量与X射线荧光光谱特征峰强度之间的线性关系良好;经过重复检测和计算得知仪器的检出限均低于国家一级土壤标准。将小波变换的方法实际运用到X射线荧光光谱仪检测模型的建立与改进中,有效的提高了模型的准确性,同时经验证,仪器具有良好的精密度,可运用于实际土壤重金属污染的现场快速筛查。
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京津冀地区县域农产品生产功能的时空格局及耦合特征
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了揭示京津冀地区县域农产品生产功能的空间格局、演化趋势及耦合特征,该研究构建包括县域种植业生产、林果生产、畜禽产品生产和水产品生产的农产品生产功能评价模型,并借助空间探索性数据分析技术进行系统分析。研究结果表明:12000-2013年,京津冀地区县域农产品生产功能呈现规律性分布,平原区种植业生产功能较强;市辖区周边县域的畜禽产品生产功能较强;低山丘陵区林果生产功能较强;水产品生产强功能区则分布于东部沿海一带。研究期间,京津冀地区县域农产品生产功能整体提升。22000-2013年间,县域种植业生产功能和畜禽产品生产功能集聚效应略有减弱,水产品生产功能的集聚效应基本不变,林果生产功能的集聚效应增强,农产品综合生产功能同质集聚特征显著。3种植业生产功能呈现明显的正向时空相关性,且二元化结构显著;畜禽产品生产功能与种植业生产、林果生产功能呈现显著的正向耦合性,且耦合性在增强。建议各县域结合农产品生产功能现状及功能间的耦合性差异,合理调整农业生产结构及布局,促进京津冀地区农产品生产功能的协同发展。
关键词： 农产品 模型 耦合 时空格局 空间探索性数据分析 京津冀地区
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基于土地消纳粪便能力的畜禽养殖承载力
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了评估北京市平谷区畜禽养殖承载潜力及其污染潜势,该文针对生态涵养区果园占农用地比例大这一特点,参考欧洲标准和相关文献设定了耕地和果园的氮(磷)限量标准,并分析平谷区及其各乡镇耕地和果园对畜禽养殖的承载潜力。结果表明:1)全区农用地平均粪便负荷为16.7 t/hm2,低于30 t/hm2的国家标准,果园对粪便的负荷占农用地总负荷量的66.42%,是最主要的消纳畜禽粪便的载体;2)全区尚有一定的畜禽承载潜力,以氮、磷计分别为6.25万头猪当量和9.48万头猪当量,但各乡镇承载潜力差异显著,兴谷等8个乡镇属于过量承载,具有很高的污染风险,而大华山等9个乡镇仍有较大的承载潜力。研究结果可为平谷区养殖业布局调整、环境污染治理和畜禽粪便资源化利用等决策提供支持。
关键词： 畜禽粪便 污染 氮 磷 生态涵养区 畜禽养殖 承载潜力
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农产品追溯系统的追溯粒度评价模型构建及应用
《系统工程理论与实践 》 2015 EI 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：在前期研究可追溯系统追溯粒度评价指标体系的基础上,基于加权求和模型的多因素综合评价法,构建了可追溯系统的追溯粒度评价模型.选择蔬菜,水果,水产,畜禽,粮油等不同品类的46家主体进行追溯粒度评价,并根据农产品品类,供应链类型,产值规模等不同进行了追溯粒度分值分析.果品类,畜类和粮油类的追溯粒度高分值所占比例较高,而由于蔬菜存在种植模式较为粗放,单品价值不高等问题,从而影响追溯粒度的分值;供销一体型的主体由于其供应链协作方面的优势,其追溯粒度分值高于供应链某一环节上主体的追溯粒度分值;年产值较高的企业其追溯粒度分值一般高于年产值较低的企业.进一步,以追溯粒度分值较高的主体——面粉产供销一体型企业集团为例,综合探究了分值高的原因.评价结果可为追溯系统前期构建设计和后期实施绩效评价提供依据.
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基于条码溯源电子秤的社区菜店交易管理与追溯系统
《农业机械学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：以自主研发的条码溯源电子秤为信息采集基础、以交易信息数据库为管理核心、以手机扫描二维条码为追溯手段,构建了社区菜店交易管理与追溯系统框架。条码溯源电子秤在集成相关模块的基础上,实现了产品称量、身份验证、标签打印和数据上传等功能。在突破电子秤数据传输与解析技术、改进包含多条信息的手机扫描二维条码追溯识别技术的基础上,实现了社区菜店交易管理与追溯系统。通过搭建模拟环境,对连接多台电子秤的数据传输稳定性、手机扫描二维条码追溯进行了测试。结果表明,无论是实时传输方式还是集中传输方式,其传输成功率均在99%以上;随着标签中产品数量的增加,不同像素的手机识别速度和识别成功率均存在不同程度的下降趋势,其中800万像素的手机在识别速度上具有明显优势。
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基于形状因子和分割点定位的粘连害虫图像分割方法
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：单个害虫的分割是进行害虫特征提取和识别的前提。针对害虫识别过程中出现的粘连等问题,提出了一种基于形状因子和分割点定位的害虫图像分割方法。该方法首先利用形状因子对图像中的每个区域进行粘连判定,然后对判定为粘连的区域进行逐层轮廓剥离和局部分割点的确定,接着根据局部分割点在原区域中搜索边界轮廓的两个分离点,最后连接局部分割点与分离点线段进行害虫分割。通过实验室人工随机散落桃蛀螟Conogethes punctiferalis(Guenée)和田间粘虫板诱捕梨小食心虫Grapholitha molesta(Busck)2种场景采集图像,验证算法的有效性,并与分水岭分割算法进行对比,采用分割率、分割错误率和分割有效性3项指标进行评价,结果表明:针对实验室环境下采集的2组桃蛀螟害虫图像,该文方法平均错误率为7%,约为分水岭分割方法的1/2,平均分割有效率为92.65%,比分水岭算法提高了5.7个百分点;在2组田间梨小食心虫图像分割中,该文方法平均错误率为2.24%,平均分割有效率为97.8%,分别比分水岭方法降低了4.29个百分点和提高了3.95个百分点,说明该文方法在分割准确性和有效性方面都可以获得更好的分割性能,应用于害虫多目标分割与自动识别系统中,可以有效地提高识别精度。
关键词： 图像分割 分水岭 算法 轮廓剥离 形状因子 粘连害虫
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冬小麦冻害胁迫高光谱分析与冻害严重度反演
《光谱学与光谱分析 》 2014 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：对冬小麦冻害严重度的精确反演是及时采取补救措施降低损失的关键,同时及时预测产量损失对政府职能部门也具有积极意义。针对冬小麦冻害群体严重度评估方法在经典统计反演模型存在估算效果不理想的情况下,以冬小麦为试验对象,首先对冬小麦冠层光谱反射率数据进行重采样平滑处理,再用主成分分析(PCA)技术对高光谱数据进行分析,进一步实现综合原始光谱主成分信息作为自变量参与冬小麦冻害严重度反演过程,最后采用决定系数R2、均方根误差RMSE、准确度Accuracy三种模型精度验证方法对模型进行评价。结果显示,基于主成分分析法建立冬小麦冻害严重度模型精度分别达0.697 5,0.184 2和0.697 5;同时对反演模型进行验证,其精度也分别达到0.630 9,0.350 3和1.339 6。因此,该方法能有效地对冬小麦冻害严重度进行快速、精确的反演。
关键词： 冬小麦冻害 高光谱 主成分分析(PCA)
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