基于车载二维激光扫描的树冠体积在线测量

采用车载二维激光扫描仪获取树木单侧点云数据,坐标变换后通过设置感兴趣区域检测树木,利用垂直分布特性识别树干,得到树冠中心距离。考虑树冠连续/不连续2种情况进行树木分割,将树冠外缘距离与对应树干距离相减算出树冠厚度。将树冠体积离散化为长方体,利用树冠厚度、相邻测量点垂直方向距离、车辆速度、扫描周期等参数进行计算。采用FIFO缓冲区保存在线数据,新采集的一帧数据写入缓冲区末尾,同时从缓冲区开头读出处理好的数据帧输出,实现树冠体积的在线测量。实验结果证明,树冠连续/不连续场景下,方法均能准确检测分割树冠、识别树干,实现树冠体积的在线测量。     

地基激光雷达提取单木冠层结构因子研究

在传统森林计测中,由于树木冠层的形态各异、结构复杂,往往难以精确获取结构因子。本文以地基激光雷达为工具,通过对单木扫描获取点云数据,基于球极平面投影和Lambert方位角等面积投影法计算冠层孔隙度,运用不规则面投影法和体元法提取树冠的体积和表面积,并对结果进行了对比分析。选取北京林业大学校园内6株立木为研究对象,结果表明,对于冠层孔隙度,球极平面投影的结果均小于Lambert方位角等面积投影,平均误差为0.03;对于体积和表面积,运用不规则面投影法和体元法得到树冠体积相对误差为5.32%~12.43%,平均相对误差为9.29%,提取的树冠表面积的相对误差为1.40%~5.21%,平均相对误差为3.33%。2种方法得到的结果差别不是很显著。因此利用地基激光雷达获取点云数据,通过对单木一次扫描提取冠层孔隙度、树冠体积和表面积,为计算树木的三维绿量、生物量、光合作用能力等提供了更可靠的数据支持。     

基于SfM的针叶林无人机影像树冠分割算法

利用无人机影像进行森林资源调查具有作业快速便捷、数据分辨率较高、影像细节丰富的特点,可较好地识别单木,获取树木位置、冠幅等信息。但是,厘米级的影像分辨率使基于光谱信息的传统分割算法在提取树冠时出现破碎化现象,产生过分割结果。同时,在非落叶季由于无人机影像难以观测到茂密林冠下层地形,故在地形起伏较大的林区难以实现基于树木冠层高度模型(CHM)的单木分割方法。针对上述问题,结合传统二维图像处理和Sf M三维建模,提出了一种无需高度归一化的无人机影像树冠三维分割提取算法,首先利用Sf M技术从高重叠航片建立三维表面模型,利用高程和图像信息检测初始树木位置,再采取k NN自适应邻域分水岭分割的方式对中心单木进行精确的树冠参数提取。在北京市百花山国家级自然保护区的落叶松林地进行了高分辨率无人机影像实验,采用正射影像目视解译结果和多种基于图像、点云的自动分割算法结果进行验证和评价。结果表明,本文方法对树木总体检出率在91%以上,冠幅提取精度在81%以上,优于传统的全局分水岭方法和其他树冠分割算法。     

基于三维激光点云数据的树冠体积估算研究

树冠体积是预估树木生物量的重要参数之一。为了实现对树木冠体体积无损高精度量测,随机抽取了6个树种、共计30棵树木的三维激光点云数据作为数据源,对树冠体积的求算方法进行研究。首先,对三维激光点云数据进行匹配、拼接、去噪及压缩等处理,提取冠体点云数据;其次,提取每一棵样木树冠的边缘特征点;最后,应用不规则三角网TIN的原理算法计算冠体体积。本文所提取的边缘特征点能够最大限度地维持树冠冠体的整体不变形,还能够继续去除部分冗余数据,缩短了不规则三角网TIN的构建时间,提高了计算效率;此外,树种包含有针叶树和阔叶树,在冠形上既有针叶树所特有的冠体体态特征,又有阔叶树的冠体体态特征,其研究结果具有一定的代表性。本文采用的方法与已有文献计算结果对比表明:均方根误差为0.832,平均绝对误差为0.49,平均相对误差为1.75%,可看出二者之间差异较小;同时在30个样木中随机抽取5个样木的人工测量结果与本研究相比较,取得的精度相对较好。采用本研究所得结果精度较高,能够满足生产需求。     

蓄水坑灌下苹果树冠层导度日变化及影响因子研究

为探究蓄水坑灌条件下苹果树冠层导度的日变化规律,使用茎流计法计算冠层导度,运用方差分析、相关分析、回归分析对蓄水坑灌和地面灌溉不同处理下苹果树冠层导度的日变化特征及对气象因子(空气温度、太阳辐射、空气相对湿度、风速)的响应进行了研究。结果表明:不同处理苹果树冠层导度均为单峰曲线,峰值出现在上午10∶00到11∶00左右;灌水上下限越高,冠层导度越大;相同灌水条件下,蓄水坑灌处理苹果树冠层导度高于地面灌溉处理;空气温度、太阳辐射、风速与冠层导度呈正相关关系,相对湿度与冠层导度呈负相关关系,各气象因子对冠层导度影响显著,均达到显著以上水平。     

基于三温模型的盆栽柑橘蒸腾规律研究

为深入探究柑橘树冠层空间蒸腾特性及与茎干液流的对应关系,采用五点测温法,使用热成像仪拍摄柑橘树冠层五个方位的红外图像获取冠层温度及参考冠层温度,利用三温模型,将模型估算叶片蒸腾速率与实测茎流速率进行比较,并研究了柑橘树冠层不同方位的蒸腾变化规律.结果表明:柑橘树茎流速率与冠层叶片蒸腾速率日间变化曲线存在差异,决定系数(R2)为0.14,整体上,不同方位冠层温度与气温的日变化规律相近,柑橘树不同方位平均蒸腾速率大小分别为:东面>西面>北面>南面>顶面.上述结果表明:①柑橘树冠层蒸腾与茎干液流之间存在时滞效应,三温模型估算的叶片蒸腾速率不能实时反映树干液流的变化特征.②气温越高时,不同方位的冠层温度差异越显著.③柑橘树冠层空间蒸腾具有明显的空间差异性,揭示了柑橘树冠层蒸腾速率的空间变化规律.     

基于三维点云的群体樱桃树冠层光照分布预测模型

合理的果树冠层结构和栽培密度可提高其冠层内光截获量,对提升果实产量和质量有重要影响。本文以细纺锤形樱桃树为研究对象,构建了基于三维点云的群体樱桃树冠层光照分布预测模型。使用Azure Kinect DK相机获取群体樱桃树三维点云数据,通过点云数据预处理得到完整的群体樱桃树三维点云数据。在冠层尺度内,对樱桃树冠层点云数据进行分层,提取不同区域的点云颜色特征。提出基于Delaunay三角化凹包算法的点云投影面积计算方法,通过凹包边界点提取和向量积叉乘,计算不同区域的点云投影面积。以点云颜色特征和相对投影面积特征为输入,以实测相对光照强度为输出,建立群体樱桃树冠层光照分布预测模型。试验结果表明,该模型能够较为准确地预测樱桃树冠层内的光照分布,预测值与实际值决定系数平均值为0.885,均方根误差为0.0716。研究结果可为樱桃树合理的种植密度管理及樱桃树休眠期自动化剪枝等提供技术支持。     

基于三维激光扫描的树木三维绿量测定

利用三维激光扫描仪获取单株树木的点云数据,通过点云数据的处理提取测树因子,将树冠分割为多个不规则的台体,对每个台体的体积加和,近似为树冠体积。同时将绿视率引入三维绿量的计算中,以树冠不同视角绿视率加权平均和与树冠体积相乘计算树木三维绿量。实验选取了6个树种、共13棵树的点云数据,以树冠体积和绿视率2种方法计算三维绿量,结果表明：单纯以树冠体积计算平均三维绿量,针叶树大于阔叶树;而通过绿视率计算,阔叶树绿视率为55.41%,平均三维绿量为253.02 m3,而针叶树绿视率为30.75%,平均三维绿量为146.75 m3,不论是绿视率或者三维绿量,阔叶树均大于针叶树,与传统方法相比更符合树木的实际情况。     

丘陵山地果树冠层体积激光测量方法与试验

树冠体积是农药变量喷施、肥料精准施用和果产预估等果园精细管理的重要因素。为了克服丘陵山地果园地面不平整和果树种植不规整等因素对果树冠层体积激光测量方法的影响,搭建了果树冠层体积激光测量平台,基于AHRS和DGPS实现定位定姿,通过空间坐标转换直接求取果树冠层激光扫描点在大地坐标系下的三维数据;并采用切片技术提取冠层点云的面、线信息,以累加方式计算果树冠层体积。测得的大地坐标系下的丘陵山地荔枝树冠层激光点云能较真实地反映果树冠层的形状特征;以3棵人工修剪的圆柱形绿篱树为靶标,冠层体积激光测量与人工测量相对误差约为5%。试验结果表明,依据果树冠层点云测量冠层体积具有较高的准确性和可靠性。     

半湿润区苹果树冠层降雨截留模型应用研究

基于苹果树冠层截留的观测数据,研究了苹果树的冠层截留特征。结果表明,①果树冠层截留量、穿透雨量、树干茎流量均与降雨量有着明显的相关性。冠层截留量与降雨量之间呈对数关系;穿透流量、树干茎流量与降雨量之间分别呈线性关系。林外降雨大于1mm时产生穿透雨,大于1.5mm时产生树干茎流。果树冠层平均截留率为18%,冠层饱和截留量为7.5mm。②通过29场降雨试验,获得了适合京郊苹果树的冠层截留模型,并对该模型与常见冠层截留模型的模拟结果进行了对比分析。     

化探样品中微量元素Ag、W、Mo、Sn、Bi、Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Cr的水平撒料光谱定量分析

针对化探样品批量大,元素多,检出限低等特点,采用水平电极撒料法,对化探样中多种微量元素进行了光谱定量分析.将样品与缓冲剂1:1混匀,采用W-100光栅摄谱仪(光栅刻线1200条/毫米,二级光谱)进行水平撒样摄谱,谱板经暗室处理后,在东德GFE760μ测微光度计上用P标尺测光,以△P-logc绘制工作曲线,查出含量.本法采用了特制的撒样漏斗,改善了下料的均匀性,提高了分析精度;以Ge和Pd作内标消除工作条件变化对谱线强度的影响;同时还试选了SiO2:C:Na2SO4＝61:30:9的混合物作缓冲剂,提高了弧烧的稳定性,获得了较高的再现性.本文还采用了一种单元素线减光器对Ag3382.9进行减光,使Ag的测定上限由5×10-6提高到30×10-6.本法操作简便快速,成本较低,一次可测定Ag、W、Mo、Sn、Bi、Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Cr等多种元素,检出限为Ag 0.03×10-6,W 0.5×10-6,Mo0.05×10-6,Sn 0.4×10-6,Pb 1×10-6,Zn 3×10-6,Cu 0.5×10-6,Bi 0.1×10-6,Ni 0.3×10-6,Co 0.3×10-6,Cr 1×10-6,基本上达到了化探普查找矿定量分析的要求.     

2010年世界健康食品展望

当前,中国粮油企业的生存与发展已与世界粮油经济的发展息息相关。无论是粮油企业全面亏损的2004年,还是粮油价格大起大落的2008年,世界其他各国粮油政策和价格的变化均对中国的粮油产业发展造成了很大的影响。全面了解国际粮油发展新动向、掌握世界粮油食品发展新方向,从宏观上为企业找到准确定位,是每位粮油企业家、每位粮油人都必须具备的。正所谓知己知彼,百战不殆,希望以下这些国际前沿信息能为您带来收获。     

王水消解法同时测定土壤中Cu,Zn,Ni,Cr,Pb,Cd的方法研究

为了快速、准确地检测土壤中多种重金属元素,建立一种王水消解同时测定土壤中Cu,Zn,Ni,Cr,Pb,Cd的方法.选取8种具有广泛代表性的土壤标准物质对王水消解法进行考察,结合土壤标准物质标准值,通过大量试验数据对该方法做出全面评价.     

冀、鲁、豫、苏、皖五省农机夏收跨区作业调研报告

农机跨区作业是我国农民自发进行的又一项伟大的制度创新,为促进我国农业机械化发展做出了重要的贡献.为此,采用问卷调查法、文献资料法和数理统计法,对冀、鲁、豫、苏、皖等省505户参与跨区作业的农机大户进行了问卷调查.以问卷数据为基础,分析了农机大户的自身特征和经营状况,并总结了影响跨农机大户参与跨区作业的主要因素,最后提出了相应的对策建议.     

安徽省砀山县丰产农机合作社:创新模式发展优势服务

砀山县丰产农机服务专业合作社位于安徽省宿州市砀山县朱楼镇朱楼村,成立于2015年5月13日。合作社目前占地1.33 hm^2(20余亩),拥有成员200余人,拖拉机40多台,收割机18台,灌溉机械14套,植保飞机80多架,烘干机6组,配套农具230多台(套),机械资产达到1 200余万元。     

Advection,evaporation, and surface resistance

Summary We study the effect of surface resistance r (whether of monolayers on free water or plant diffusive resistance) on evaporation rate, energy balance, and microclimate, under advective conditions. We use power-law representations of the vertical profiles of mean windspeed and eddy diffusivity, and exploit two known similarity solutions, one for a step-function change of surface concentration, and the other for a step-function change of surface flux density. To a very close approximation, these two contrasting canonical advective problems yield the same (spatially variable) boundary layer transfer coefficient expressing the ratio of the surface flux perturbation to the surface concentration perturbation. Adopting this coefficient reduces the (spatially variable) surface energy balance for the advective boundary layer with surface resistance to a quadratic equation, with the solution yielding the fetch distances x at which the surface temperature assumes a given value To. With To (x) established thus, the other significant properties of the boundary layer follow simply and directly.The results reveal the profound influence of r, especially at small x. As boundary layer atmospheric resistance increases with x, r becomes relatively less important. It can be regarded as primarily reducing advective effects. Antievaporation films thus work best on small water surfaces in arid surroundings, but are less effective the larger the water body and the moister the surrounds. If leaf temperatures are not limiting, increasing r has greatest effect for small vegetated areas in an arid environment, but may not be optimal for extensive continuous monocultures. Control of surface resistance offers means of manipulating microclimate, for example when arid landscapes are watered for this purpose. The exploratory nature of this investigation, and its many limitations, are stressed.     

一株中温厌氧纤维素降解细菌的分离、鉴定及其系统发育分析

以树中心湿木为样品,富集分离获得一株具有较强纤维素分解能力的中温厌氧纤维素降解细菌CSZM-6.分离菌株革兰氏染色阴性,直杆或稍弯曲杆状,多数单生,少数成对或成串,部分菌体产芽孢.菌体大小为0.5μm×1.7～2.6μm,严格厌氧,最适生长温度40℃,最适pH6.5,以葡萄糖为底物时倍增时间8.0h.分离菌株在纤维素粉固体培养基中培养3周后,菌落为圆形或不规则形状,产黄色素,直径为0.5～4.0mm,水解圈直径为2.0～18.0mm.分离菌株不仅能利用纤维素、纤维二糖、葡萄糖等碳水化合物,还能利用未经处理的报纸、水稻秸秆、麦秆.发酵纤维素产乙醇、乙酸、H2、CO2、甲酸、丙酸、乳酸.在菌株CSZM-6的纤维素酶系中,只存在外切-β-1,4-葡聚糖酶(C1酶)和内切-β-1,4-葡聚糖酶(Cx酶)两种组分,最适温度分别为40℃和45℃.通过16SrDNA序列分析表明,菌株CSZM-6为梭菌属Clostridium,与C. papyrosolvens具有99.6%的相似性.