基于骨架点的矮化密植枣树三维点云自动配准

为了实现枣园的自动化管理,针对枣树自动化选择性冬剪作业要求,需要重建出矮化密植无叶枣树枝干的三维模型。利用2台固定的Azure Kinect DK深度相机搭建获取枣树点云信息的三维重建系统平台,然后把系统平台逆时针旋转55°获取同一棵枣树的另一帧三维点云信息。为了自动完成2帧点云的配准,提出了基于骨架点的枣树点云配准方法：首先利用FPFH特征描述子计算骨架点的特征向量,并采用SAC-IA（采样一致性）算法对2个视角下的枣树骨架点云进行初始匹配;其次利用经典的ICP算法对初始位姿进行优化;最终只采用2个视角下的点云重建枣树枝干的三维模型。实验对比了在3种典型自然环境下（晴天、阴天、夜间）枣树点云的配准精度和配准时间,结果表明：晴天时对采集系统有一定的影响,使得配准后的枣树枝干有部分不完整;阴天和夜间对采集系统影响小,能够重建出完整的枣树枝干;相对于阴天和夜间,晴天时,枣树点云配准耗时最少,为0.09s,而配准误差最大,其拟合分数为0.00029;阴天时,枣树点云配准时间介于晴天和夜间之间,为0.12s,而此时配准误差最小,其拟合分数为0.00011;夜间配准误差介于晴天和阴天,且此时配准时间最长,为0.16s。     

地面气象观测自动化正式运行后人工观测项目探讨

2020年4月1日,全国地面气象观测自动化改革正式业务运行。正式运行后,取消地面状态、低云量、雪压、小型蒸发、辐射作用层状态、大气浑浊度6项观测项目;非应急观测和特殊工作状态,总云量、云高、露、霜、结冰、雷暴6项由国家级业务单位采用自动综合判识开展观测;冻土、电线积冰、雪深、最大冰雹的最大直径和平均重量等未实现自动观测的项目仍采用台站人工观测的方式。基于此,本文详细讨论了地面气象观测自动化正式运行后人工观测项目的观测方法、注意事项、ISOS软件参数设置和录入方法,为台站业务人员实际工作提供参考。     

土壤侵蚀形态演化数字摄影观测系统设计与实验

为解决目前在连续降雨条件下尚无有效的观测技术与手段从时空两个维度对土壤侵蚀过程进行观测的问题,设计了一种基于无线组网技术的数字近景摄影观测系统。该系统通过对连续降雨条件下不同时间节点的土壤侵蚀坡面进行数字影像的瞬时采集、雨滴噪声去除、点云匹配、三维重建等手段,实现对土壤侵蚀坡面形态演化过程的动态监测。该系统的测量精度可达到亚毫米级,最小测量误差为0. 006 2 mm;凹槽尺寸测量值与实测值之间最大相对误差为-2. 968 3%。土壤侵蚀坡面观测实证表明,土壤流失量估算平均相对误差为-1. 73%,单次观测精度最高可达99. 26%,时间观测分辨率可达到分钟级别,空间分辨率达到2 mm。该系统能够准确获取土壤侵蚀坡面形态变化的精细信息,可为土壤侵蚀过程研究提供新的方法和技术手段。     

农业气象自动化观测的分析与研究

农业气象观测属于地面观测的基本业务内容,这是进行农业气象业务服务活动的基础条件。实施自动化观测可改善气象为农工作,提高服务水平,增加服务的有效性,是满足现代气象发展与防范灾情的基本举措。文章基于农田小气候、农作物生长与土壤水分等观测现状展开了探讨与展望,希望可为气象自动化观测提供一定参考。     

日光温室地埋管道温度场影响因素研究-基于Fluent

目前,越来越多的日光温室作业者通过在温室土壤中铺设热水循环地埋管道的方式来为温室夜间生产供热。为了了解温室地埋管道温度场的影响因素,运用GAMBIT建立土壤中不同直径的地埋管道二维网格模型,并采用Fluent软件模拟地埋管在冬季夜间环境下周围土壤温度场的变化。在网格模型中选取监测点,通过观测监测点温度了解埋管结构参数与土壤温度场的关系,为今后温室地埋管的埋设提供参考。     

台站地面综合观测业务软件二次开发接口分析

"台站地面综合观测业务软件"简称观测业务软件,是根据中国气象局自动化观测系统发展需求,立足于自动化观测和自动化业务流程,开发能对多种地面观测设备进行统一管理,并且灵活配置的综合集成业务软件,提供了丰富的数据接口供二次开发使用,文章将详细介绍这些接口的使用方法。     

夜间行车 巧断路况

夜间行车巧断路况□长明夜间行车，可根据灯光照射变化及道路颜色来判断路面状况：当灯光照射距离由远变近时，表明机车驶近或驶入上坡道；当灯光照射距离由近变远时，表明机车已进入下坡道或由缓坡进入陡坡；当灯光离开路面时，表明前方有大坑或急转弯；当灯光由路中移向...     

创新云工作室发展中的三种思维 ——记国网浙江青田县供电公司温溪供电所创新云工作室

国网浙江青田县供电公司温溪供电所创新云工作室,于2019年11月由该所员工胡建浩主导发起组建,并与永嘉县供电公司"邵若珍劳模创新工作室"达成结对帮扶.创新云工作室从无到有,成员从成立之初的不到10人发展到现在的50多人,创新项目也在合理化建议、QC项目、科技群创、管理创新、论文发表、专利申请方面全面开花,创新云工作室的...     

基于SPCE061A单片机的罗氏沼虾养殖监控系统

罗氏沼虾的经济价值很高,在我国南方地区广泛养殖.目前,罗氏沼虾的养殖方式是人工养殖,劳动强度大,饲料的利用率低,特别是夏季夜间水中含氧量变化较快时,养殖人员几乎不能休息.针对上述情况提出了一种基于单片机的罗氏沼虾养殖监控系统的自动化解决方案.该系统采用了凌阳16位单片机SPCE061A、溶解氧传感器RY952以及温度传感器DS18B20,具有对含氧量和水温的上下限语音报警提示功能,在含氧量低于下限值和水温高于上限值时自动发出语音报警,可在夜间替代养殖户进行自动巡塘监测.通过对本系统的软硬件设计说明,介绍了该系统的技术优势和应用前景.     

海南电网智能用电云服务已经进入了试运行阶段

<正>近日,海南电网公司电力科学研究院联合海口供电局美兰供电所走进海口市美兰区群上村,向居民宣传云服务智能节能用电。智能用电云服务是由海南电网公司电力科学研究院承接的科技项目,目前已进入试运行阶段,预计年底将通过验收并进行推广。智能用电云服务平台的搭建,不仅让用户更直观地了解掌握到用电详情,同时在电网出现负荷高峰时,     

节水灌溉条件下作物的经济效益分析

打破了传统的经济效益分析主要从节水灌溉工程项目入手的方式，而以作物为主要研究对象。以灌溉方式相同或相近的不同品种的作物，在不同的地理、土壤、气候条件下，在不同的市场环境下，可能产生的经济效益为研究内容。为地区农业确定作物的种植比例提供更直接和可靠的依据。以攀枝花市节水灌溉发展规划为实例，说明了以作物的经济效益来评价地区节水灌溉项目的可行性。     

基于北斗卫星通信的林区小气候监测系统研究

为实现无手机信号林区生态系统参数的实时监测,基于北斗卫星短报文、物联网和云存储等技术,设计了一种林区小气候实时监测系统。该系统由小气候监测站、云服务器和系统软件构成,可实现林区大气、土壤、光照和植物等多参量的实时监测、云存储、动态查询、报表生成和大数据分析。系统对森林火险天气指标的计算进行平滑处理,加入了枯枝落叶层土壤湿度火险因子,实现了森林火险天气等级预报功能,为局部林区的防火预警服务。通过2017年3—5月在北京鹫峰国家森林公园的连续测试实验,3个小气候监测站可以稳定可靠地获取11种林区小气候数据,北斗卫星传输正确率分别为98.57%、99.43%和99.59%,达到了对林区小气候进行长期实时监测的目的,通信费用低于铱星卫星通信。该系统自2016年在北京、内蒙古、河北和河南等地推广应用,为林区的生态大数据获取和分析提供服务。     

基于嵌入式云计算平台的采棉机监控系统设计

为了提高采棉机的自主导航能力,实现采棉机路径规划的在线控制,对采棉机的智能监控系统进行了设计研究,并将多嵌入式平台引入到了智能控制系统中,采用云处理计算方式对多平台节点进行连接,实现了采棉地块视频采集和处理的实时性和智能化。为了验证智能监控系统的可靠性,在棉田对采棉机的智能监控系统进行了实地测试和功能验证。通过测试表明:该监控系统可使采棉机完成路径规划,能够高精度地完成路径在线追踪,其采净率高、落地棉率和含杂率较低,符合大型机械采棉自动化设计的需求。本次研究为云处理技术在嵌入式平台上的应用提供了有效解决方法,对于大型智能机械装备自动化和信息化监控仪器开发具有指导和借鉴意义。     

河西走廊地区春小麦需水量驱动因素分析

河西走廊地区水资源短缺已经成为制约农业发展,生态环境恶化的最主要影响因素,因此研究影响作物需水量的影响因素对于实现节水灌溉,水资源优化配置,改善生态环境具有重要意义。根据河西地区14个气象站的多年逐日气象数据资料和河西地区的主要地理要素资料,运用FAO-56Penman-Monteith公式计算春小麦需水量。基于GIS对影响春小麦需水量的13个因素进行空间采样并进行因子分析,结果表明第一主因子为气象因子,贡献率达55%,第二、三因子分别为风速和地理因子,贡献率分别为17%和13%,气象要素为河西地区影响小麦需水量的主要因素。对河西地区各气象站影响春小麦的气象因素进行分析,结果表明影响春小麦需水量的主要气象要素为相对湿度、风速和生育期总日照时长,不同地理位置和不同气象要素对春小麦需水量的影响大小会有所变化。     

基于实时气象信息的灌溉决策支持系统研究

基于实时气象信息的灌溉决策支持系统,是利用实时的气象信息结合灌溉预报模型,实现灌溉管理的自动化、智能化。详细介绍了基于实时气象信息的灌溉决策支持系统主要的数学模型、系统结构及功能。与现有的灌溉管理系统相比本系统在改进了灌溉计划的制订流程、增加了实时气象预报的灌溉计划修正功能,并提供智能的人工干预功能;此外,结合数据分析技术和灌溉管理的实际特点,利用回归分析方法解决由于极端天气或数据采集过程中引起的数据缺失及错误问题,提供灌溉决策的准确性。实际应用表明,系统具有较高的实用性和准确性,为灌区灌溉管理提供了科学手段及依据。     

基于机载激光雷达点云的飞行障碍物提取方法研究

无人机搭载激光雷达扫描仪以获取机载点云已成为农作物冠层结构信息提取的理想数据源，基于机载激光雷达点云提取树木、电力塔、电力线等飞行障碍物，为无人机安全飞行提供可靠数据。首先，使用TerraSolid软件对点云进行滤波，分离地面点，提取植被树木、电力塔、电力线等障碍物，根据地物分布进行点云分幅。利用PCL点云库中随机采样一致性及稳健的特征值法构建平面模型，实现分幅后的点云非地面点及飞行障碍物提取。最后，以人工滤波结果和分类结果为参考点云，分别建立基于TIN算法的滤波结果和PCL分割结果的精度验证混淆矩阵，从而对滤波及分割提取障碍物的结果进行精度评价。研究结果表明，TerraSolid软件处理分幅点云效率优于整幅点云数据，TerraSolid及PCL两者对于处理相同分幅点云结果较为相近，其中PCL操作快捷高效，可视性较差。在提取飞行障碍物的过程中，可结合二者优势。     

A quantitative approach to the Pruitt and Doorenbos version of the Penman equation

Summary The Pruitt and Doorenbos version of the Penman equation developed from information given in Appendix II of FAO Irrigation and Drainage Paper No. 24 is calculated mainly from tables and is based on measurements made over a grass surface. Procedures are presented here to quantify these relationships, such as the calculation of net radiation, and to extend this approach to measurements made over alfalfa (Medicago sativa, L.). The latter was achieved by using a wind function that takes into account the height of the alfalfa and the use of mean rather than maximum relative humidity to calculate the correction factor used to take into account day and night weather conditions on calculated reference crop evapotranspiration. Using the above procedures, calculated values of evapotranspiration overestimated measured values from alfalfa by 13%. From data collected with an automated weather station near Broadwater, Nebraska, a much better agreement was obtained between these general procedures and a Penman equation with a locally derived- wind function. With greater utilization of low cost, automated weather stations for agricultural use, the procedures given for calculating reference crop evapotranspiration can easily be implemented in irrigation scheduling programs.Published as paper no. 6865, Journal Series, Nebraska Agricultural Experiment Station     

干旱荒漠草原应用Penman-Monteith与Penman修正式计算ET_0的偏差分析

甘肃天祝草原位于我国西北干旱荒漠草原,应用天祝县二道墩试验站2005年的实测气象资料,利用Penman-Monteith公式和Penman修正式计算参考作物腾发量(ET0)并进行了比较。Penman修正式计算的参考作物腾发量ET0值略小于Penman-Monteith公式计算的值,最大绝对偏差0.5 mm/d。分析发现生育期辐射项ETrad是导致参考作物腾发量ET0产生偏差的主要原因。2种方法计算的空气动力项ETaero差别较小,最大绝对偏差不超过0.2 mm/d。导致计算偏差的原因在于2种公式采用了不同的辐射项和空气动力学项计算公式和参数。2个公式计算的参考作物腾发量具有显著的线性相关性。     

绕水翼空泡脱落及其空化脉动特性

为改善水力机械抗空化性能,采用数值模拟与试验相结合的方法对NACA0015水翼非定常云空泡脱落机理进行研究,分析不同空化阶段下非定常空泡结构对翼型表面产生的空化脉动规律,探讨空化非定常过程中压力脉动产生的主要原因.结果表明:基于密度分域滤波器的湍流模型(FBDCM)能较好地模拟水翼表面空泡周期性脱落的非定常过程;在攻角为8°,空化数为1.25的工况下,空泡演化的非定常过程主要分为3个阶段,分别为附着型空泡形成与生长阶段、附着型空泡脱落与云空化形成阶段和云状空泡发展与溃灭阶段;在第二阶段结束时,空泡体积分数增至该周期内最大值;在第三阶段,由于空泡在翼型表面逐渐脱落并溃灭,翼型表面的压力水平逐渐回升,且回射流是空泡脱落的主要原因.     

良种沙棘引种后的田间物候期观测

物候是良种沙棘引进后需要首先观测的重要项目,是分析引种成败的关键因素,也是据以组织配套生产措施的主要参考依据。沙棘良种扦插苗在我国“三北”不同区域引种栽植后,物候期观测的主要项目包括萌动期、展叶期、新梢生长期、开花期、果实成熟期、叶变色期和落叶期。物候观测要细致、耐心,特别是记准物候始期。