科研产出
基于GF-1与Landsat-8多光谱遥感影像的玉米LAI反演比较
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：近年来,中国遥感事业已取得长足进步,高分一号(GF-1)卫星首次实现了中国自主研发的高分辨率对地观测。为探讨国产GF-1卫星影像在农业遥感长势监测中的适应性,以许昌地区为研究对象,选取同期Landsat-8卫星影像,结合地面采样数据LAI,从传感器光谱响应特征、经验回归模型监测精度以及LAI空间一致性等3方面进行2类遥感数据的对比评价。结果表明,GF-1影像近红外、红、蓝波段光谱响应与Landsat-8有差异,与绿波段光谱响应非常吻合,各波段光谱反射率与Landsat-8影像同类光谱间均存在显著线性关系。通过各波段组合多种归一化植被指数,采用经验回归模型反演LAI发现,GF-1影像反演的最优模型为NDVI的指数模型,R2为0.848,Landsat-8影像反演的最优模型为蓝红组合的归一化植被指数(blue-red NDVI,BRNDVI)的指数模型,R2为0.687,2类影像反演LAI与地面实测值均呈现较为一致的线性关系。由许昌地区玉米LAI值空间分布可见,GF-1影像反演的玉米LAI值与Landsat-8影像反演值过渡趋势一致,在许昌西部种植结构复杂地区,GF-1影像以其空间分辨率优势更能凸显LAI分布差异。通过该文研究表明,GF-1卫星的高时间分辨率以及高空间分辨率特征能够代替传统中分辨率数据成为农业遥感长势监测中的重要数据源,该数据在农业遥感其他领域的应用是今后研究的重点。
关键词： 遥感 作物 波长 玉米 GF-1 Landsat-8 叶面积指数
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适宜热烫条件保持双孢蘑菇片品质和颜色
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为保持双孢蘑菇片的品质和颜色,采用85、90、95和100℃的热水分别对双孢蘑菇片进行不同时间的热烫处理,以未经热烫的双孢蘑菇片为对照,测定其干片抗坏血酸和总酚含量、抗氧化活性及其颜色的变化。结果表明:热烫后双孢蘑菇片的抗坏血酸和总酚含量分别损失66.67%~93.33%和12.33%~59.49%,抗氧化活性减弱16.86%~42.75%;与未热烫样品相比,热烫可使双孢蘑菇片亮度L值下降11.23%~30.63%,而色度变化不大,但总色差从10.12±0.55增到22.86±0.21。综合考虑热烫温度和时间对双孢蘑菇片抗坏血酸、总酚、抗氧化活性和颜色的影响,确定双孢蘑菇片的较佳热烫条件为85~95℃温度下处理1~2 min,在此条件下能较好的保持双孢蘑菇片的营养品质和颜色。
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多种潮土有机质高光谱预测模型的对比分析
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了对比不同方法建模效果的差异,筛选潮土有机质高光谱最佳预测模型,该研究采集国家潮土土壤肥力与肥料效益长期监测站不同施肥处理耕层土样83份,采用25种光谱预处理方法(15种单一预处理方法,10种预处理方法相加算法)结合3种建模方法(多元线性回归、偏最小二乘回归、支持向量机回归),构建不同的潮土有机质高光谱预测模型。对比模型预测结果表明,最佳光谱建模方法是偏最小二乘回归法,该方法结合多种预处理方法均获得了较高的模型预测精度和可靠性,25个检验模型的平均决定系数、均方根误差值RMSEv和相对分析误差RPD值分别为0.913、1.264 g/kg和3.299。使用预处理方法相加算法能更好地提升模型精度,相比使用单一预处理方法,3种建模方法的检验模型平均决定系数分别提高了0.049、0.033和0.071,RMSEv分别降低了0.318、0.204和0.528 g/kg,RPD值分别提高了0.530、0.307和1.144。先用多元散射校正法再进行5个平滑点数的一阶导数预处理在3种建模方法中表现均较好(平均决定系数=0.934,平均RMSEv=1.17 g/kg,平均RPD=3.59),可作为潮土有机质预测模型的通用预处理方法。偏最小二乘回归模型结合最大值标准化预处理所建模型(决定系数=0.948,RMSEv=0.972 g/kg,RPD=4.276)精度高、可靠性强,且建模过程数据运算更为简便,是筛选出的最佳潮土有机质高光谱预测模型。该研究结果对潮土有机质高光谱预测建模有一定的指导作用,并为筛选最佳高光谱预测模型提供技术参考。
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分散聚合法制备聚丙烯酰胺共聚荧光微球
《高分子材料科学与工程 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：以烯丙基尼罗红为荧光染料,采用分散聚合法制备了聚丙烯酰胺共聚荧光微球.紫外-可见和荧光分光光度计测试表明,将烯丙基尼罗红溶解在不同极性的有机溶剂或包埋在微球中,会具有不同的紫外-吸收和荧光光谱;环境扫描电子显微镜和荧光显微镜观察表明,产物微球具有良好的单分散性,荧光性能好且稳定;紫外-可见吸收光谱标准曲线法测定微球中烯丙基尼罗红的质量分数为8.167*10-3;红外光谱实验证明制得了聚丙烯酰胺微球和表面氨基的存在;电导率测定表明,微球表面氨基的含量较高,约为60μmol/g.
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利用计算机断层扫描技术研究土壤改良措施下土壤孔隙
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探明不同土壤结构改良措施(秸秆覆盖、免耕、有机肥、保水剂)对土壤孔隙特征及分布的影响,采用计算机断层(computed tomography,CT)扫描法定量分析了土壤孔隙的数目、孔隙度及孔隙在土壤剖面上的分布特征。结果表明:不同措施均提高了土壤总孔隙数、大孔隙数及0.13~1.0 mm孔隙数,且其孔隙度也相应提高。同时孔隙成圆率也得到了改善。各处理中以有机肥和免耕处理效果较佳,其次为保水剂和秸秆覆盖,对照最低。此外,不同措施显著提高了土壤的田间持水量和>0.25 mm水稳性团聚体含量,降低了土壤容重,且各处理中,仍以有机肥和免耕处理效果最佳,其田间持水量分别较对照提高了15.9%和16.4%,而土壤容重较对照降低了6.8%和8.8%。相关分析表明:田间持水量、容重和>0.25 mm水稳性团聚体含量与土壤总孔隙度和大孔隙度呈显著或极显著正相关;而土壤容重对于总孔隙度和大孔隙度及孔隙成圆率呈显著负相关。
关键词： 土壤 秸秆 土壤水分 土壤改良 CT扫描 土壤孔隙 定量分析
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功能化聚苯乙烯共聚荧光微球的制备与表征
《高分子材料科学与工程 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：以烯丙基罗丹明B为荧光染料,采用分散聚合法制备了粒径均一的聚苯乙烯共聚荧光微球,并通过磺化反应,在荧光微球表面引入功能基——磺酸基。环境扫描电子显微镜和荧光显微镜观察表明,产物微球具有良好的单分散性,荧光性能好且稳定;电导率测定表明,微球表面磺酸基的含量较高,约为90μmol/g;荧光和紫外-可见分光光度计表明,聚合在聚苯乙烯共聚荧光微球中的烯丙基罗丹明B具有和烯丙基罗丹明B一致的性质,并证实磺酸基聚苯乙烯共聚荧光微球和烯丙基罗丹明B在乙醇中具有不同的荧光光谱。
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长期不同施肥措施下潮土冬小麦农田基础地力演变分析
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：农田基础地力提升对于减施肥料和作物稳产高产有着重大现实意义,该文依托潮土长期定位试验,采用DSSAT(decision support system for agro-technology transfer)模型分析了长期不同施肥条件下冬小麦农田基础地力的演变规律及其影响因素。结果表明,不同施肥显著影响冬小麦的农田基础地力产量,18a连续施用氮磷钾化肥(NPK)、NPK配施有机肥(NPKM)、高量NPK配施有机肥(1.5NPKM)和NPK配施秸秆还田(NPKS)的农田基础地力均得到提升,其基础地力产量分别增加了721、1033、2108和1306kg/hm2,增长率分别为29.6%、42.4%、86.6%和53.7%,平均每年提高1.6%、2.4%、4.8%和3.0%,其中以1.5NPKM处理更能有效提高冬小麦农田基础地力产量。1991-2008年冬小麦的基础地力贡献率在36.5%～70.9%,各处理18a年均基础地力贡献率分别为42.5%、59.9%、58.9%和52.5%,大小顺序为NPKM>1.5NPKM>NPKS>NPK,说明有机肥或秸秆与化肥配施比单施化肥更能有效提高农田基础地力产量及地力贡献率。基础地力贡献率与土壤全钾、全磷含量无显著相关性,与土壤有机碳、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量均达到了极显著相关,其中有机碳和全氮与基础地力贡献率相关度最高,说明土壤有机碳和全氮是潮土区基础地力的主要影响因素,是潮土区基础地力的主要评价指标。
不同时空分辨率遥感数据融合估算冬小麦叶面积指数
《农业工程学报 》 2012 EI 北大核心 CSCD
摘要：高时空分辨率叶面积指数(leaf area index,LAI)数据能反映作物的长势动态变化,为作物长势评估和产量预测提供有效的生长指标依据。该文综合利用混合像元线性分解与数据同化算法,以高空间分辨率SPOT-5数据反演的LAI修正高时间分辨率HJ-CCD数据反演的LAI序列,生成了覆盖冬小麦主要生育期的高空间分辨率LAI序列,并结合SPOT-5反演的LAI和实测LAI值分析了像元纯度、高空间分辨率遥感数据同化景数对融合效果的影响。结果表明,采用数据融合方法生成的LAI与检验LAI具有较高的一致性,但像元纯度对融合效果影响较大;基于2景SPOT-5影像能够提高LAI序列估测精度,且优于基于1景SPOT-5影像的融合效果。该研究结果可为冬小麦生长监测提供技术支撑。
关键词： 遥感 数据融合 时间序列分析 HJ-CCD SPOT-5 叶面积指数 冬小麦
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基于多源数据的县域冬小麦氮肥调控管理分区
《农业工程学报 》 2012 EI 北大核心 CSCD
摘要：为便于对县域尺度冬小麦进行精确氮肥调控,该文以安阳县冬小麦种植区为研究对象,在3S技术的支持下,利用定性和定量相结合的分析方法,分别对影响冬小麦氮肥调控的重要因子,如地形、土壤类型、土壤养分和光谱信息等多源数据,进行聚类和综合叠加分析,以确定最终的县域氮肥调控管理分区。基于土壤养分和产量的管理分区划分结果评价表明,各级分区土壤养分和产量的变异系数均有所减低,其中三级分区的21个子区为最终分区结果,其管理分区之间的土壤理化性质差异显著,有机质、碱解氮和产量变异系数均值分别降低70%、53%、66%。基于光谱数据的管理分区划分结果评价表明,不同分区内归一化植被指数(NDVI)的集中程度明显提高。分区结果可以作为冬小麦氮肥调控的决策单元,为精确农业管理提供有效途径。
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复水前后冬小麦光合生理特征对保水剂用量的响应
《农业机械学报 》 2011 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探明干旱胁迫复水前后作物水分消耗过程中冬小麦生理特征对保水剂用量的响应及作用机理,采用盆栽试验以不施保水剂为对照,测定了保水剂不同用量(无保水剂、27 mg/kg、54 mg/kg、81 mg/kg)条件下,复水前后的土壤含水率及光合参数的持续变化特征。结果表明:干旱胁迫时,保水剂降低了小麦叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度,提高了水分利用效率。复水后,对照的光合速率、蒸腾速率及气孔导度仍较高,保水剂处理依次为:54 mg/kg、81 mg/kg、27 mg/kg。而当土壤含水率降至田间持水量的55%左右时,各处理光合参数依次为:27 mg/kg、CK、54 mg/kg、81 mg/kg;水分利用效率依次为:81 mg/kg、27 mg/kg、CK、54 mg/kg。随保水剂用量的增加,小麦生物量增加,但81 mg/kg处理显著高于对照。同时,保水剂会影响叶片光合参数之间的相关性,其中,小麦气孔导度与光合速率、蒸腾速率的相关性以54 mg/kg处理最紧密,依次为81 mg/kg处理、对照,27 mg/kg处理最差。而气孔导度与土壤含水率、水分利用效率及光合速率与土壤含水率、蒸腾速率、水分利用效率的相关性强弱从大到小的处理依次为:81 mg/kg、54 mg/kg、CK、27 mg/kg。说明小麦叶片光合参数对保水剂的响应以54 mg/kg与81 mg/kg处理最显著。
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