农田边界与生物多样性研究进展

本文综述了农田边界内涵和不同类型农田边界的特点及其生物多样性保护的关系,并依据对生物的保护功能和管理方法,可以把农田边界分成昆虫栖息地、保育边行、作物边界、休耕边界、无植被边界、开花植被边界及无作物野生生物边界。同时根据我国耕地资源和农田特点,提出研究农田边界生态学功能的必要性和进一步研究方向;即：边界生态系统与其生物多样性维持的关系,边界的植被结构与有害生物的关系,边界杂草种群和群落与节肢动物的关系,边界内生物的食物链关系,边界的管理措施。     

条件植被温度指数干旱监测方法的完善

应用NOAA-AVHRR多时段卫星遥感数据,以陕西省关中平原为研究区域,建立了条件植被温度指数干旱监测方法,讨论了植被指数和地表温度特征空间中冷边界和热边界的确定方法。通过气象网站的降水量资料验证了该研究区域1999年以来每年5月上旬的干旱监测结果,结果表明条件植被温度指数与降水量间的相关性随着累计时间的增加而降低,与最近月份降水量的相关性最好,证实了冷边界和热边界确定方法的合理性以及条件植被温度指数是一种可行的、近实时的干旱监测方法。     

BP神经网络在地表移动边界角预测中的应用

在对煤矿采空区地表移动及其边界角影响因素分析的基础上,提出用BP神经网络预测采空区地表移动边界角.建立了边界角预测的BP神经网络模型,利用国内近30项工程的采空区地表移动实测数据作为学习样本对网络进行训练,用实际工程对网络进行了测试分析.结果显示,预测精度平均达90%,研究表明用BP神经网络计算边界角方法可行,具有实用性,为边界角的确定提供了一条新的途径.     

利用ArcGIS输出图斑边界拐点坐标的操作方法

随着国家水土保持重点工程建设管理信息系统的应用,图斑边界的录入成为影响整个数据录入进程的关键环节。信息系统为县级用户进行图斑边界的录入提供了面上编辑、导入RM文件、输入拐点坐标三种方法。输入图斑边界拐点坐标是一种通用方法,但是在使用这种方法之前必须对图斑边界拐点坐标进行输出处理。现阶段图斑边界拐点坐标的输出方法主要有利用CAD、手持GPS、Google Earth和ArcGIS等四种方法,在这四种方法中,利用ArcGIS输出图斑边界拐点坐标是一种最为简便、快捷、高效、准确的方法。详细介绍了此方法的操作过程。     

用活动边界模型精确检测果实表面缺陷

在利用计算机视觉技术检测果实表面缺陷中，为解决泼水算法分割出的缺陷区域比实际大的问题，探讨了活动边界模型(ACM)的原理和求解方法，改进了活动边界模型，使ACM在开始收缩时位于目标轮廓外侧，且公式能记忆边界的方向，当存在两个相距较近的缺陷时，ACM会收敛于正确的边界。提出插值算法对得到的不连续边界进行插值，从而得到封闭的缺陷边界， 能准确检测果实表面的缺陷边界。     

基于机器视觉的蘑菇单体检测定位算法及其边界描述

介绍的算法是以单体蘑菇为研究对象,通过该算法的研究将为蘑菇采摘机器人图像处理方法的实现奠定理论基础。研究内容包括,蘑菇图像的数字特征;提取边界的算法;对蘑菇边界进行离散傅立叶变化。提出仅需利用蘑菇的边界信息求蘑菇形心坐标的新方法,而且傅立叶描述可以进行蘑菇边界的平移、旋转和缩放操作,具有很强的边界形状重建功能。最后通过对获取的蘑菇图像进行分析,表明该算法和边界描述是非常有效的。     

豫北低山丘陵区农田边界系统植物多样性的研究

通过野外调查研究了豫北低山丘陵区不同农田边界的植物丰富度、均匀度、生态优势度和多样性指数。结果表明: 植物丰富度指数依次为灌草丛>水渠边>稀疏林地>路旁>果园边际>作物边界带, 灌草丛物种丰富度显著大于其他边界类型, 作物边界带的物种丰富度显著小于其他农田边界类型; 植物均匀度指数依次为稀疏林地>灌草丛=水渠边>路旁>作物边界带>果园边际, 稀疏林地均匀度指数显著大于其他边界类型, 果园边际地的均匀度指数显著小于其他农田边界类型; 植物多样性指数和生态优势度指数变化趋势一致, 依次为水渠边>稀疏林地>灌草丛>果园边际>路旁>作物边界带, 水渠边的生态优势度和多样性指数均显著大于其他边界类型, 作物边界带的生态优势度和多样性指数均显著小于其他边界类型。灌草丛、路旁、水渠边、稀疏林地和果园边际地相互间的共有植物种较多, 其物种相似系数均在0.7以上, 而作物边界带与其他边界类型间的共有植物种较少, 物种相似系数也较低, 均在0.7以下, 其中, 作物边界带和灌草丛相似系数最低, 为0.47。     

果蔬边界收缩方程的探讨

采用实验研究的方法,获得了小块果蔬体积收缩率与它的含水率变化之间的关系,并将这一关系应用于果蔬内部每一质点,推导建立了球形果蔬边界的收缩方程,为进一步通过数值模拟来研究干燥过程中果蔬的形状变化提供参考     

封丘地区土壤水分平衡研究Ⅲ.根层边界的水分通量

本文用一组张力计和中子水分计同步监测的剖面土水势和含水量的资料,通过零通量面法计算根层边界的水分通量;在剖面没有零通量面出现时,则用根层边界附近的土水势资料和预先测定的土壤导水率资料,通过达西公式计算其水流通量。结果表明,在水位较浅条件下,根层边界不仅有向上水流发生,而且在附近抽水灌溉引起水位急剧下降条件下,也有短期的向下水流发生,使深层土壤水分流出根层边界,对根系供水产生负的影响。     

基于Lucas-Kanade稀疏光流算法的奶牛呼吸行为检测

奶牛呼吸行为的智能检测对于奶牛疾病的自动诊断及奶牛精准养殖具有重要意义。该研究基于Lucas-Kanade稀疏光流算法,提出了一种适合于非结构化养殖环境的无接触式单目标奶牛呼吸行为检测方法。通过在HSV颜色空间完成奶牛目标的提取,然后通过Canny算子和掩模操作完成奶牛所有花斑边界的检测,再利用Lucas-Kanade稀疏光流算法计算提取奶牛花斑边界光流,最后根据视频序列帧中花斑边界平均光流的方向变化规律实现奶牛呼吸行为的检测。为了验证本研究算法的有效性,利用不同环境下获取的105段共计25 200帧数据进行了测试,并与基于整体Lucas-Kanade光流法、整体Horn-Schunck光流法和基于花斑边界的Horn-Schunck光流法进行了对比验证。试验结果表明,该研究算法的帧处理耗时在0.10～0.13 s之间,在试验视频上的平均运行时间为14.14 s。奶牛呼吸行为检测的准确率为83.33%～100%之间,平均准确率为98.58%。平均运行时间较基于整体Lucas-Kanade光流法的呼吸行为检测方法慢1.60 s,较Horn-Schunck整体光流的呼吸行为检测方法快7.30 s,较基于花斑边界的Horn-Schunck光流法快9.16 s。呼吸行为检测的平均准确率分别高于3种方法 1.91、2.36、1.26个百分点。研究结果表明,通过Lucas-Kanade光流法检测奶牛花斑边界平均光流方向变化实现奶牛呼吸行为检测是可行的,该研究可为奶牛热应激行为的自动监测及其他与呼吸相关疾病的远程诊断提供参考。     

界河塌岸及其流域水土流失综合治理措施 --以额尔古纳河和哈拉哈河为例

因界河塌岸使得我国每年流失大量国土。界河塌岸除受到河岸系统和水力作用的影响外 ,同时还受到流域内水土流失的影响。以额尔古纳河和哈拉哈河为例 ,探讨了界河塌岸的原因 ,提出一体化的治理方式 ,并就重点建设项目进行了设计 ,在此基础上探讨了综合治理的措施。     

Preferred nesting sites of bumblebee queens (Hymenoptera: Apidae) in agroecosystems in the UK

Bumblebees (Bombus spp.) have undergone a documented Europe-wide decline in recent years, mostly attributable to destruction of forage and nest sites caused by agricultural intensification. This study was set up to quantify species-specific nest-site preferences of observed UK species for various types of field and forest boundary habitat. In total, 1287 observations were made of seven common bumblebee species; nest-searching behaviour was taken as being indicative of nest site preference. There was interspecific variation in preferred habitat, with some species found to be much more specific in their choice of nest site than others. A strong association was found between those species that are known to prefer subterraneous nesting and those habitats that contained banks (Bombus terrestris, B. lapidarius and B. lucorum); other species were strongly associated with tussock-type vegetation (B. pascuorum, B. hortorum and B. ruderarius). In order to safeguard the continued existence of bumblebee species it is clear that a variety of field and forest boundary types need to be conserved; this has positive implications for the conservation of other species of flora and fauna associated with agroecosystems.     

流域分布式坡长不确定性的初步分析

地形因子坡长对水土保持和土壤侵蚀有着重要的影响作用,其不确定性又制约着坡长的应用,因此坡长不确定性的研究尤为重要。以水文地貌关系正确DEM（Hc—DEM）为基础,利用LS_Tool软件计算坡长,主要从流向算法、分辨率和数据范围影响三个方面对提取的坡长不确定性进行比较分析。结果表明,不同流向算法提取的坡长结果不同,多流向算法提取的坡长更光滑、连续,更能体现地形凹凸的影响;随着分辨率的降低,坡长会发生扩张现象,使地形变得平滑;坡长的计算应以流域边界或者行政单元边界向外缓冲一定宽度为界（本实验结果为120m缓冲区）,以避免边际效应的产生。     

Impact of Lower Boundary Condition of Richards'' Equation on Water, Energy, and Soil Carbon Based on Coupling Land Surface and Biogeochemical Models

Soil moisture has a significant influence on water, energy, and carbon biogeochemical cycles. A numerical method for solving Richards' equation is usually used for simulating soil moisture. Selection of a lower boundary condition for Richards' equation will further affect the simulation results for soil moisture, water cycle, energy balance, and carbon biogeochemical processes. In this study, the soil water movement dynamic sub-model of a hydrologically based land surface model, the variable infiltration capacity (VIC) model, was modified using the finite difference method (FDM) to solve a mixed form of Richards' equation. In addition, the VIC model was coupled with a terrestrial biogeochemical model, the Carnegie Ames Stanford Approach model of carbon, nitrogen, and phosphorus (CASACNP model). The no-flux boundary (NB) and free-drainage boundary (FB) were selected to investigate their impacts on simulations of the water, energy, and soil carbon cycles based on the coupling model. The NB and FB had different influences on the water, energy, and soil carbon simulations. The water and energy simulations were more sensitive, while the soil carbon simulation was less sensitive to FB than to NB. Free-drainage boundary could result in lower soil moisture, evaporation, runoff, and heterotrophic respiration and higher surface soil temperature, sensible heat flux, and soil carbon content. The impact of the lower boundary condition on simulation would be greater with an increase in soil permeability. In the silt loam soil case, evaporation, runoff, and soil respiration of FB were nearly 16%, 13%, and 1% smaller, respectively, compared to those of NB.     

河北省温度和降水变化对农业的影响

利用京、津、冀区域内70个气象观测站点自建站至2000年的气象观测资料,以温度和降水作为主要因子,重点分析了河北省平均温度、降水量的时空分布、年际和年代际变化。结果表明:随着全球气候变暖,河北省20世纪90年代的温度升高了0.8~1.2℃,平均每10年升高0.4℃;年降水量减少了87mm,平均每10年减少21mm。气候变化使冬小麦各生育期均有所提前,冬小麦种植北界到90年代延伸到了41°N以北,和50年代相比向北推移了30~50km。     

基于土壤系统分类的土壤类型和界线确定研究——以句容大顶山研究区为例

我国土壤系统分类的土壤调查技术仍处于研究阶段,借鉴传统的发生分类的土壤调查方法,本文主要研究了基于土壤系统分类的土壤类型与界线确定。土壤类型是通过常规布点法进行主要剖面点位置的设定,并从地形分级和制图精度方面分析确定其数量,对挖掘的土壤剖面利用诊断层和诊断特性定名得出。土壤界线则是利用内插法在调查路线上确定土壤类型分界点后,结合遥感图像将不同调查路线相同土壤类型分界点用平滑曲线连接最终确定。研究表明,土壤类型和土壤界线与母质、地形、植被和土地利用方式等多种景观因素有密切的联系,在土壤调查中要充分考虑景观因素的影响。     

利用不同轴承计算模型预测发动机振动噪声的比较

为研究不同轴承计算模型对发动机振动噪声预测的影响,该文以493ZLQ柴油机为例,分别建立了带HD （hydro-dynamic）、EHD（elastic hydro-dynamic）以及TEHD（thermal elastic hydro-dynamic）轴承计算模型的发动机多体动力学模型;分析了不同模型下最大油膜压力、最小油膜厚度,发现相对TEHD轴承计算模型,HD轴承计算模型最小油膜厚度和最大油膜压力的相对误差为-68%、130%,EHD轴承计算模型的相对误差为84%、-9%;以不同模型的多体动力学计算结果为边界条件预测了发动机机体的声学性能;分别将振动计算结果与声学计算结果与试验结果进行了对比,发现HD、EHD以及TEHD轴承计算模型得到的振动噪声计算结果的最大误差分别为7、4.5和4.2 dB,声功率级计算结果的最大误差分别为13、6.1、3.8 dBA。研究表明,考虑轴承的弹性变形以及热变形的发动机多体动力学计算模型在发动机振动与噪声计算方面具有很高的计算精度,是目前分析轴承受力以及发动机噪声领域最为准确的计算模型之一。     

单纯形法与边界元相结合的岩体计算反分析方法

为得到准确的岩体参数,以位移为依据,建立起位移反分析目标函数,根据实测位移用边界单元法和单纯形法相结合进行迭代计算,直接得到能反映岩体结构、构造等特性的综合参数弹性模量Ｅ和泊松比μ,从而为岩体稳定性计算分析提供了参数。     

基于混相模型的明渠高含沙流动底部边界条件适用性比较

由于高浓度悬浮泥沙会显著改变明渠底部的流动特征，明渠高含沙流动的数值模拟需要考虑泥沙对底部边界条件的影响。该研究基于水沙混相模型研究了不同底部边界条件对明渠高含沙流动数值模拟的影响，引入5种底部边界条件，包括给定流速的第一类边界条件、给定流速梯度的第二类边界条件、标准壁函数以及两种分别改进紊动能和紊动能耗散率的第二类边界条件，并研究了各底部边界条件对流速、紊动能、涡粘系数和泥沙浓度的计算结果的影响。结果表明，在多种含沙条件下采用第一类边界条件、标准壁函数和改进紊动能的第二类边界条件的计算结果能保持较高的准确性，流速和泥沙浓度的平均相对误差分别小于5%和10%；第二类边界条件和改进紊动能耗散率的第二类边界条件仅适用于低含沙条件，在高含沙条件下会造成较大的计算误差；第一类边界条件和改进紊动能的第二类边界条件需要根据试验数据校正模型系数，由于工程流动较为复杂，通常难以提供全面的试验数据用于系数校正，因此它们在工程计算中应用范围有限；标准壁函数无须校正系数并自动调整底部边界的流速和紊动能，能够适应多种含沙条件，适用于引黄灌溉工程中渠道输水、泵站淤积等问题的数值研究。