科研产出
蒙陕甘宁能源金三角植被覆盖遥感监测与动态分析
《农业机械学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：蒙陕甘宁能源金三角地区以宁夏宁东、内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林为核心,辐射陕西延安和甘肃陇东地区,是正在崛起的中国能源新基地。为了解该区域的植被及其动态变化,采用2000~2009年SPOT卫星VEGTATION遥感数据,对蒙陕甘宁能源金三角地区的植被覆盖变化状况进行了遥感监测和动态分析。结果显示:金三角地区2000~2009年植被覆盖度总体呈增加趋势,这与区域内近年来所实施的生态保护工程有关。其中,2008年最高,为45.45%,2000年最低,为33.74%,2005年和2009年略有下降。部分区域植被盖度降低的主要原因为城市扩张和区域资源开发。
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基于多角度成像数据的大豆冠层叶绿素密度反演
《农业机械学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：利用多角度观测系统采集田间不同生育期大豆冠层的图谱数据,通过提取影像中土壤背景、大豆植株、光照叶片等不同目标地物的反射光谱,对比分析不同观测角度下成像光谱数据反演大豆冠层叶绿素密度的效果,探讨土壤、阴影叶片及角度变化对群体叶绿素密度反演的影响。结果表明:(0°,20°,40°,60°)的天顶角组合有最高的预测模型决定系数(R2为0.834)和最小的均方根误差(RMSE为6.13);(20°,40°,60°)天顶角组合的决定系数值高于(0°,20°,40°)的组合,且在混合植被、纯植被、光照植被3类数据中有一致的趋势。40°天顶角是反演叶绿素密度的最优角度。0°方位角(太阳主平面的后向观测)是反演叶绿素密度的最优角度。天顶角变化是影响大豆冠层叶绿素密度反演的主要因素。
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怀柔水库上游农业氮磷污染负荷变化
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：流域尺度农业污染负荷估算及其时间上的变化分析可为流域农业结构调整以及水污染控制和治理提供科学依据。利用输出系数模型,对怀柔水库上游两怀流域2000年和2011年的农业污染负荷总氮和总磷进行了估算和变化分析,揭示了各类农业活动对两怀流域氮磷污染的影响。结果表明:从2000到2011年两怀流域农业氮和磷负荷总量有增加的趋势,分别从2000年的454.029和51.014 t上升到2011年的485.961和58.437 t,其中水产养殖氮、磷负荷量增加比重最大。流域内农业土地利用及产业结构变化是引起氮磷污染负荷发生变化的主要原因。建议针对不同污染源类型,采取相应减控措施减少各类污染物排放量;同时,大力发展流域循环经济模式,实现种植业、养殖业和农村生活废弃物的资源化和再生利用。
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机械式自清洁播种头设计与试验
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：为解决现有针式穴盘播种机的吸嘴易发生堵塞影响播种质量的问题,该文基于气吸-气吹的播种原理,设计了一种机械式自清洁播种头,结构包括吸嘴头、固定部、清洁活塞、顶针和复位弹簧等,通过清洁活塞和顶针对吸嘴头进行疏通和排种作业。建立了负压吸种、正压机械排种的力学模型,分析结果显示,吸种气流速度与吸嘴的吸附孔直径成正比,与吸种高度成反比;排种压力取决于种子重力、复位弹簧压缩力和种子吸附力。在吸种高度一定的条件下,吸种负压与吸附孔直径负相关;在吸附孔直径一定的条件下,吸种负压与吸种高度正相关。试验结果表明,在播种速度为40排/min,吸种真空度为35 kPa,排种压力为50 kPa时,自清洁播种头播种的单粒率为95.31%,空穴率为1.56%,重播率为3.13%,各指标与传统针式吸嘴相比分别提高了7.81%、6.25%、1.56%,播种质量和防堵效果均有显著提高。该文为自清洁播种头的参数优化与排种质量进一步提升提供了理论依据。
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基于语义驱动的日光温室图纸三维建模方法
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了从日光温室施工图纸中重建出温室结构三维模型,提出基于语义映射的施工图纸三维重建方法。首先解析和分类日光温室施工图纸DXF文件,从中识别和理解主要特征构件,建立日光温室构件语义模型并生成分层控制参数,进而基于参数化驱动日光温室三维建模,最后对日光温室三维模型进行真实感渲染。该方法整合CAD制图与三维建模技术,有利于提高日光温室施工图纸的读图效率,建立的三维温室模型具有保真性、交互性和真实感等特性,可用于工程量和造价计算、温室结构优化以及虚拟展示。
关键词： 日光温室 计算机辅助设计 三维建模 语义映射 参数驱动
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自动自发气调箱贮藏对甜樱桃品质及抗氧化酶的影响
《农业机械学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：以艳阳樱桃为试材,研究了气调箱保鲜处理对甜樱桃果实贮藏品质变化的影响以及抗氧化酶的调控。结果表明:甜樱桃果实在贮藏30 d后,气调箱内CO2和O2体积分数分别维持在11%～12%和9%～10%。经气调箱贮藏的甜樱桃果实硬度在各个贮藏时期均高于对照果实,并且,它保持了果实中较高的维生素C含量,有效地延缓了可溶性固形物含量的下降,诱导了贮藏前期果实中过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶及抗坏血酸过氧化物酶活性。气调箱贮藏延缓了果实的pH值、花青素和总酚含量的升高。气调箱贮藏最明显的效果是降低了甜樱桃果实的病害发生率,在(0±0.5)℃贮藏60 d后仍具有较好的感官品质。
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基于冠层光谱植被指数的冬小麦作物系数估算
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：目前针对局地气候条件下某一作物类型的作物系数及其年际变化已开展了较多分析,但适于区域尺度运用的作物系数估算方法的研究还比较缺乏,这是将FAO 56作物系数法成功应用于区域作物实际蒸散量估算的关键环节。该文基于2008-2009和2009-2010年度2个冬小麦生长季的大田试验数据,研究了作物系数(Kc)、基本作物系数(Kcb)与8种常用冠层光谱植被指数(VIs)的相关关系以及水分和氮素胁迫对其的影响,分析了基于VIs估算作物Kc、Kcb的可行性,并对其估算精度进行了验证。结果表明,高氮水平下Kcb较大而土壤蒸发系数(Ke)较小,低氮水平下Kcb较小而Ke较大,不同施氮水平下Kc无明显规律性差异。冬小麦Kc与VIs相关性较弱(决定系数R2=0.094~0.150,p<0.01,n=195),而Kcb与VIs则具有很强的相关性(决定系数R2=0.511~0.685,p<0.01,n=195);施氮水平不影响Kcb-VIs关系,而不足以使冠层光谱出现明显表征的水分胁迫可使Kcb-VIs相关关系减弱。利用VIs估算的冬小麦实际生长条件下的Kcb值与FAO 56确定的Kcb值均具有很好的线性回归关系(R2=0.765~0.864,n=150),其中增强型植被指数(EVI)的估算精度最好。但在不足以使冠层光谱出现明显表征的水分胁迫条件下,利用该法可能会产生较大误差,还需要结合其他途径获取的水分胁迫信息来准确确定。
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地面多角度农业遥感观测装置设计与试验
《农业机械学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对现有多角度对地观测设备存在机动性差、操作周期长、无法搭载较重仪器等问题,设计了一种面向作物信息快速获取的地面多角度农业遥感观测装置(GAMOD)及信息采集控制系统,利用该装置同步搭载高清相机和可见-近红外成像光谱仪(VNIHS)进行大田观测,耗时10 min(所需时间由观测角度决定)可快速获取太阳主平面(0°、180°)和垂直太阳主平面(90°、270°)下4个观测天顶角(0°、20°、40°、60°)的大豆植被影像数据。结果表明:该装置及控制软件运行良好,在多角度观测方式支持下,能有效捕捉到大豆植被三维立体的结构信息。
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基于GPS的农产品原产地定位与标识系统
《农业机械学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对区域特色农产品和受到"指定原产地保护"的农产品,设计了应用GPS的农产品产地定位与标识系统。通过将GPS模块集成到多功能溯源电子秤中,实现对农产品产地信息的获取、存储、加密以及标识打印。通过该系统,可以将产地名称与客观地理位置信息相关联,验证产品标识与实际信息的相符程度,将其反映至农产品标签中,并最终提供给用户,供其查询与验证。系统的实际测试结果表明,其产地判断准确率可以达到97%。
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基于可见-近红外光谱分析的圆白菜与杂草识别研究
《光谱学与光谱分析 》 2013 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：杂草的自动识别是实现作物草害精准施药的基础。利用ASD光谱仪采集两个品种的圆白菜及稗草、狗尾草、马唐、牛筋草和小藜等五种杂草在350～2 500nm波段内的冠层光谱反射率。根据光谱曲线特征,在不同波段内对数据进行不同程度的压缩,以提高运算效率;利用不同参数设置的Savitzky-Golay(SG)卷积平滑求导和多元散射校正方法(MSC)的不同顺序组合对光谱去噪,然后结合主成分分析法(PCA)提取主成分,建立模型,最后利用簇类的独立软模式(SIMCA)分类法对各种植物进行分类,并比较分类结果。试验结果显示利用MSC与3阶5次21点SG相结合的方法对光谱数据预处理后,运用PCA提取前10个主成分作为分类模型的输入变量,取得了100%的分类正确率,能够快速无损地识别圆白菜与几种常见杂草。
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