科研产出
冬小麦叶绿素含量高光谱检测技术
《农业机械学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：以大田冬小麦叶绿素含量为研究对象,首先利用高光谱成像系统以线扫描方式获取其反射光谱图像,选择感兴趣区域(ROI)并计算出光谱平均反射率值;然后分别针对其原始光谱和一阶差分光谱,通过相关分析和逐步回归分析,得到能反映叶绿素含量变化的7个最佳优化波长;进而基于该优化波长采用多元线性回归(MLR)方法组建模型,通过假设检验剔除对模型贡献不显著的3个波长变量。选用剩余的4个波长即710.85、767.42、650和520 nm作为自变量重新建立模型,基于校正集和预测集模型的决定系数R2分别为0.843 4和0.709 3。研究结果表明,利用高光谱技术检测大田冬小麦叶绿素含量的方法是可行的。
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用高光谱微分指数估测条锈病胁迫下小麦冠层叶绿素密度
《光谱学与光谱分析 》 2010 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：通过人工田间诱发不同等级条锈病,在不同生育期测定感染不同严重程度条锈病的冬小麦冠层光谱与冠层叶绿素密度(canopy chlorophyll density,CCD)。把CCD与高光谱指数进行相关性分析,选取相关系数大于0.7的指数构建反演模型,并对模型进行检验,结果表明微分指数(D750-D550)/(D750+D550)反演精度以及稳定性最好,其次是微分指数(D725-D702)/(D725+D702)。对上述两个微分指数分别进行饱和度分析,发现当CCD大于12μg.cm-2时微分指数(D750-D550)/(D750+D550)易达到饱和,因此当CCD小于12μg.cm-2时,微分指数(D750-D550)/(D750+D550)反演CCD结果较好;但当CCD大于12μg.cm-2时,利用微分指数(D725-D702)/(D725+D702)反演CCD较好,该指数不易达到饱和状态。由于CCD与小麦病情指数(diseaseindex,DI)之间存在极显著负相关性,利用高光谱遥感精确估测小麦冠层CCD,不仅可以帮助判断作物的长势,而且可为识别小麦病害提供辅助信息。因此,该研究对于农业防灾减灾也具有重要现实意义。
关键词： 高光谱遥感 小麦 条锈病胁迫 冠层叶绿素密度 饱和度分析 反演模型
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穴盘苗移栽机末端执行器设计与虚拟样机分析
《农业机械学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对现有穴盘苗移栽机工作过程中易伤苗、作业效率低等问题,设计了移栽机末端执行器。根据移栽机实际移栽作业要求,采用SolidWorks进行末端执行器虚拟样机设计,并采用COSMOSMotion插件分析机械手指运动轨迹,联合COSMOSWorks插件进行基质有限元模型分析。运动模拟试验表明机械手指水平位移量主要受斜楔块位移量Δh影响,而垂直位移量主要受机械手指初始插入角度α影响,并且机械手指产生的作用力主要作用于基质块边缘,不会对基质中的幼苗茎产生损伤。移栽试验表明末端机械手指平均移栽成功率为95.76%,平均伤苗率为3.06%,满足移栽作业要求。
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基于扫描成像的作物近地高光谱获取与特征分析
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了验证自主研制的扫描成像光谱仪(PIS)在近地应用的可行性,该文以小麦、玉米为研究对象,利用PIS近地获取作物冠层和叶片的高光谱图像,在对田间和室内获得的成像数据进行对比分析的同时,探讨了成像光谱采集过程中的影响因素。此外,将PIS获取的成像高光谱与地物光谱仪(ASD)测定的高光谱进行比对研究。结果表明:PIS能准确收集作物的光谱信息,且采集的高光谱数据与ASD具有很好的一致性;PIS在田间采集作物光谱信息时,受氧气吸收的影响,在760nm处有明显的干扰吸收;PIS除了能反映作物不同叶位叶片、不同器官光谱的差异,还可依据影像提取杂草、土壤对作物冠层光谱的影响程度。上述初步结果为进一步应用PIS进行农作物长势诊断提供了参考。
关键词： 光谱测定法 作物 特征提取 扫描成像光谱仪 小麦 玉米
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小麦多年产量空间变异与空间关联分析
《农业机械学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：利用全局空间统计方法Moran's I和局部空间统计方法LISA研究了小汤山国家精准农业基地2001~2006年小麦产量及两种气候模式下产量的空间变异和空间关联。研究结果表明,不同年份产量及气候模式下均存在极显著的空间自相关;全局和局部空间自相关分析表明,试验地块的东北部、西部和南部区域存在极显著的空间自相关,但东北部和西部区域在不同的气候模式下产量变化幅度较大,而南部区域产量趋于稳定。
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基于神经网络的冬小麦蛋白质含量关键生态影响因子分析
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：温度、降雨、光照和土壤等生态因子影响冬小麦籽粒蛋白质含量,确定这些因子是否有重要影响及影响程度对于小麦种植区划具有重要意义。该文利用北京地区具有代表性的小麦种植点的气象数据和土壤养分数据,通过神经网络方法来评估温度、降雨、光照和土壤等因子对蛋白质含量影响的相对重要程度。研究表明,影响北京地区蛋白质含量的主要因素依次有:6月6日至6月10日的光照时间、气温大于32℃的天数、土壤碱解氮含量、5月上旬至6月上旬的平均气温、5月26日至5月30日的平均气温、5月下旬至6月上旬≥0℃的积温、6月1日至6月5日的平均气温、5月下旬至6月上旬的温差、5月下旬至6月上旬的降雨量和土壤有机质含量;并针对部分关键因子利用神经网络模型制作了响应曲线以反映蛋白质含量随生态因子的变化趋势。
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面向农业软件开发的构件库研究与实现
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：农业应用软件开发中存在重复建设、开发效率低下等问题,为此该文研究了农业构件库构建技术,根据农业构件的特点,提出了农业构件分类模型。对农业构件库的发布、检索、审批、存储、评估以及反馈等关键问题进行了详细分析,给出了构件库的具体方法。在此基础上基于MVC框架模式,开发了农业构件库系统。最后,进行了应用系统开发试验,试验表明构件库技术有助于快速搭建应用系统,提高软件开发效率。
关键词： 农业 软件开发 模型 软件复用 构件库 刻面 构件 XML Schema
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不同土地利用条件下土壤质量综合评价方法
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对传统的土壤质量评价方法难以满足现代农业发展的现状,提出了一种土壤质量指数法(SQI)综合评价土壤质量,旨在为农业生产、农产品产地选址、农业环境保护等提供理论支撑和参考依据。将方法在北京市郊区7种土地利用方式(粮田、林地、湿地、荒地、果园、菜地、草地)上进行了应用,并与常规方法进行了对比,结果表明:采用隶属度模型评价土壤肥力,肥力高低顺序为:湿地>菜地>粮田>林地>果园>荒地>草地;采用内梅罗污染指数评价了重金属污染状况,污染程度高低顺序为:湿地>菜地>荒地>果园>林地>粮田>草地;采用SQI指数评价土壤综合质量,其综合质量的高低顺序为:湿地>粮田>菜地>果园>林地>荒地>草地。此外还对评价模型的适用范围、评价结果的划分等一系列关键问题进行了探讨,得出:SQI指数评价方法的应用及结果的划分涵盖了不同的土地利用方式的农用地,体现了各种土壤属性的差异和变异特性,评价结果可实现土壤综合质量定性和定量化,能够反映土壤的关键信息,符合农业生产需要。
关键词： 重金属 土壤测试 环境保护 土壤质量指数(SQI) 评价方法 肥力
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基于过程本体的奶牛养殖业信息协同服务系统的建立
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：农业信息协同服务是农业信息化发展的重要方向之一,也是目前农业信息领域倍受关注的热点学术问题。该文将农业本体论思想引入农业生产经营过程,并以奶牛养殖业为例,探讨并划分了奶牛业生产经营过程阶段和对应的信息需求单元,构建了奶牛养殖过程本体和奶牛养殖业信息协同服务业务链模型,建立了基于业务链模型的奶牛养殖业信息协同服务系统,进而对系统的服务功能进行了初步实现。研究结果表明:建立在生物学特征基础上的农业过程本体在作为农业信息统一分类标准方面具有显著优势,基于过程本体的业务链模型有效地解决了农业信息资源优化调度和协同服务机制难题,实现了农业搜索服务和异构网站服务的协同。
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基于自适应模糊控制的拖拉机自动导航系统
《农业机械学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：阐述了一种基于自适应模糊控制的拖拉机自动导航系统。由PLC、电控开关液压阀和比例方向液压阀组成自动转向控制系统,设计了PD转向控制算法;为提高拖拉机自动导航的精度和稳定性,提出了一种基于遗传算法的自适应模糊控制方法,采用遗传算法在线优化模糊控制规则以及输出比例因子,既保留了传统模糊控制的优点,又有效改善了系统的控制品质;仿真和田间试验结果表明,该方法可以迅速消除跟踪误差,响应速度快,超调小,系统工作稳定,稳态跟踪误差不超过10 cm。
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