农业绿色发展数据移动采集系统设计与开发

【目的】 为农业绿色发展提供时空大数据、环境监测数据、作物生长数据等数据支撑。【方法】 文章利用遥感解译技术、地理信息技术、空间数据可视化技术，开发了一套农业绿色发展数据移动采集系统。系统支持在手机移动端搭建绿色农业试验基地实场景，实时采集各类实验和环境数据，并查看数据曲线；运用模型对实验采集的各类数据运算后进行评价、分析和排名。 【结果/【结论】 系统使用方便，传输稳定，可靠性高，有效提高研究人员的工作效率，系统可应用于绿色农业多场景多类型数据的采集，包括试验基地和实验方案等基础数据，大气、土壤、水质等物联网环境数据，作物长势、叶面积指数、植株高度等作物生长数据等。     

近20年华北粮食主产区冬小麦种植面积遥感快速提取研究

【目的】 基于遥感数据,研究快速提取华北粮食主产区近20年（2001—2020年）冬小麦种植面积的方法,生成准确的长时间序列冬小麦面积遥感产品,为政府决策机构和科研单位的工作提供数据支持。【方法】 文章基于经过滤波重构的MODIS植被指数产品,分析了研究区不同纬度下冬小麦在整个生长季中的时序特征,考虑到不同区域冬小麦物候差异,提出了一种关键生长季时序NDVI曲线匹配的方法,在无样本的条件下,快速提取冬小麦面积。通过使用统计年鉴进行面积验证,并结合目视解译的样本和高分辨率数据哨兵2号提取的结果,计算混淆矩阵并进行精度评价。【结果】 与2001—2018年的统计年鉴数据对比,平均相对误差为16.1%;与目视解译和哨兵2号分类结果中的6 459个采样点的精度评价相比,总体精度达到87.4%,kappa系数为0.61。【结论】 根据冬小麦的物候特征,通过提取NDVI的时序特征并采用时序NDVI曲线匹配算法,可以快速准确地提取华北粮食主产区冬小麦的种植面积和分布情况。     

基于多源遥感数据和EC-LUE模型的冬小麦产量估算

【目的】 及时、准确、无损地估算冬小麦产量有助于粮食生产管理和粮食安全。【方法】 文章使用Sentinel-2 的红光波段和短波红外数据及MOD09Q1数据，使用ESTARFM融合方法，生成冬小麦生长期（3~6月）内8 d的NDVI高空间分辨率时间序列数据。结合MERRA-2气象同化数据，使用EC-LUE模型进行农作物总初级生产力（GPP）的模拟估算，并使用收割指数方法将之转化为冬小麦产量，将估算结果与美国农业部门公布的县级产量数据进行比较验证。【结果】 实验表明，Sentinel-2与MOD09Q1融合 NDVI具有良好的融合精度，相关系数在0.60~0.87之间。基于融合NDVI 估算的GPP相比MOD17A2H具有更好的空间细节和纹理。2017—2020年估算产量平均绝对误差MAE为8.41 bu/acre，平均相对误差为18.4%，均方根RMSE为9.7 bu/acre。【结论】 基准影像数量及其与预测日期的时间差会影响融合的精度，总体上能用于后续GPP模拟；EC-LUE模型较好地模拟了农作物的GPP水平和产量，在土地覆盖类型复杂的区域，可以提供更好的GPP空间变异信息，具有可移植性；基于收割指数方法将生长期内累计的GPP能转换为产量信息，能满足在作物收割之前的产量估算需求。     

苜蓿智慧管理研究进展与应用

【目的】 结合现有苜蓿智慧管理研究进展,提出基于小型无人机+超声波检测在苜蓿智慧管理上的具体应用,为精准农业和苜蓿规模化生产的远程诊断提供思路。【方法】 文章以苜蓿为研究对象,以内蒙古呼伦贝尔市谢尔塔拉农牧场为研究区,在总结归纳当前苜蓿智慧管理研究及应用现状的基础上,进行了无人机+超声波的苜蓿田数据采集及应用。【结果】 研究进展表明与卫星相比,无人机在农作物识别与长势估算中,识别精度和速度表现出明显优势,苜蓿智慧管理的前提是数据的获取与分析,从无人机获取的代表苜蓿冠层高度信息的DSM数据能够显著提升苜蓿识别精度、苜蓿形态三维建模、苜蓿相对高度估算等方面,实时获取苜蓿生长过程中的相关参数使结果更为可靠。【结论】 该文总结现阶段苜蓿智慧管理研究进展,归纳现有研究成果的优势与不足,提出结合无人机采集的高分辨率图像和超声传感器,对不同状况下的苜蓿进行准确数据获取的方法。基于此方法配套相应的苜蓿管理决策支持系统,将可以为用户提供苜蓿长势、产量预测和实时灌溉、施肥等管理策略。     

融合气象与遥感数据的农作物台风灾情快速评估方法研究

【目的】 通过多尺度数据融合技术结合两种方法的优点,提出一种空间覆盖完整同时分辨率较高的大范围农田台风灾情快速评估方法。【方法】 文章基于2010 —2019年对中国沿海地区农作物损害较大的25个台风样本的省级受灾面积与气象再分析数据（ECMWF Reanalysis v5,ERA5）,对农作物的脆弱性模型进行中国区域的参数较准,用以估计粗分辨率（25 km）农田受损率;然后通过遥感数据计算灾害植被损害指数（Disaster Vegetation Damage Index,DVDI）刻画细分辨率的灾情空间细节,并基于该指标对气象数据驱动的脆弱性模型估算受灾率结果进行空间降尺度,最终得到250 m分辨率的农作物灾情评估结果。【结果】 中国区域参数较准的脆弱性曲线模型可以用于评估大尺度上农作物台风灾情的空间分布,其估算的省级受灾面积与统计资料一定程度上相关（R²=0.38）;通过融合遥感DVDI数据对该模型受损率估计结果进行降尺度后,进一步增强灾情评估结果的空间细节,与高分影像目视判读对比显示,融合结果的空间分布细节与实际受灾情况具备较好的一致性。【结论】 该文提出的适用于大区域高分辨率的农作物台风灾情快速评估方法有潜力应用于台风农田灾情的快速全面评估。     

遥感作物制图辅助核事故农业风险决策

【目的】 将作物时空分布数据应用于核事故农业风险决策支持系统,体现遥感作物制图在核事故农业风险决策中的重要性。【方法】 文章以大亚湾核电基地为研究案例,对其周边地区的作物轮作系统进行遥感制图;作物时空分布数据经后处理,上传至核事故农业风险决策支持系统,实现作物样本任务的自动生成,以及放射性核素浓度的时空分布模拟。【结果】 提出的遥感制图方法可以在耕地破碎、云雨繁密区识别作物轮作系统,快速、准确地提供大范围作物时空分布数据。经过处理的作物时空分布数据,能够方便地应用于决策支持系统,辅助完成特定或优先区作物样本任务点的自动生成,以及放射性核素浓度时空分布的模拟。【结论】 遥感作物制图与核事故农业风险决策支持系统相结合,可进一步提高采样的有效性,提升放射性核素空间和时间分布模拟与预测的准确性。从而帮助决策者制定核污染监测和评估策略、修复计划,科学指导农业生产的恢复。未来,有必要深入研究遥感作物制图在核事故农业风险决策中的应用,充分发挥遥感技术与数据的优势,规避核事故对农业生产带来的风险。     

基于TWDTW的时间序列GF-1 WFV农作物分类

【目的】焉耆盆地是新疆重要的特色农产品生产基地,农作物种植结构较为复杂。利用时间序列的遥感数据对研究区内的农作物进行分类识别,获得不同农作物的空间分布、种植面积等信息,为政府部门制定粮食政策、经济计划提供重要依据。同时探讨时间加权的动态时间弯曲(time weighted dynamic time warping,TWDTW)方法在农作物分类识别中的适用性以及高分一号(GF-1)WFV在农业领域的应用潜力。【方法】以新疆焉耆盆地为研究区域,利用2018年作物生长季的GF-1 WFV时间序列数据集计算归一化植被指数(NDVI),基于TWDTW方法开展农作物分类识别研究。分别采集不同作物的样本点,形成各作物NDVI的标准序列。利用TWDTW相似性匹配算法计算每个待分类像元与不同作物标准序列间的相似度距离,距离值越小则相似性越高,通过对比确定像元的农作物类型,得到最终的分类结果,同时根据时间序列NDVI曲线建立决策树(decision trees,DTs)分类规则,人工设置分类阈值得到分类结果,并与TWDTW方法的结果进行对比分析。【结果】2种方法的分类结果较为一致,辣椒的种植范围最广,小麦主要分布在焉耆盆地北部和西部的农二师二十一团,番茄和甜菜的种植分布较为零星。在种植面积统计中,辣椒的种植面积最大,其后依次为番茄、小麦和甜菜。利用野外样本点对决策树和TWDTW两种方法的分类结果进行精度验证,总体精度分别为89.58%和90.97%,kappa系数为0.804和0.830,TWDTW方法的分类精度相比于决策树法略有提高。【结论】相比于决策树分类方法,TWDTW方法的分类精度略有提高的同时,分类结果客观可靠,而且算法不受地域因素限制,具有较强的灵活性和适用性。基于密集时相的GF-1 WFV数据集,采用TWDTW算法对农作物进行分类,得到较好的分类结果,能够满足农业部门的管理决策需求,该方法在农业领域具有较大的应用和推广价值。     

基于FY-3/MERSI数据监测棉花完整生长季长势的计算方法

[目的]采用归一化植被指数(NDVI)监测棉花完整生长季长势,为棉花管理决策提供参考.[方法]使用FY-3/MERSI数据计算NDVI,旬最大值合成,分别使用归一化权重法和均值法计算石河子地区143团2009 ～2012年棉花生长季NDVI,结合实测光谱数据对比分析归一化权重法和均值法计算结果的差异及143团棉花长势分布特征.[结果](1)石河子143团棉花长势2009年＞2011年＞2010年＞2012年;大面积棉田斑块中北部、西部长势较好;小面积棉田斑块和大面积棉田斑块的南、西部边缘长势较差.(2)在监测棉花生长季长势上,归一化权重法＞均值法.(3) FY-3/MERSI数据在监测大面积棉花长势时效果较好,对小面积棉田以及大面积棉田的边缘监测时效果较差.[结论]在计算棉花整个生长季NDVI,归一化权重法优于均值法.     

基于Sentinel-2卫星数据的埃及地区蝗灾监测

【目的】 蝗灾突发性强,传统地面调查及生物学模型方法在时间、空间上不能满足精准防控的需求,且对历史数据依赖度高,利用高分辨率遥感数据监测蝗虫栖息生境的变化,从而实现蝗灾及时、快速监测,对治蝗防蝗具有重要意义。【方法】 文章以埃及南部蝗灾常发区为研究区,基于Sentinel-2卫星数据和地面气象数据、土地利用数据、行政区划数据等,监测植被生长季植被指数及植被覆盖度变化,实现埃及地区蝗虫发生地、发生程度的快速评估。【结果】 2019年6—7月,埃及南部植被覆盖区蝗灾受灾面积比例约为12%,中度及重度以上面积不超6%,整体受灾不严重。【结论】 不依赖于历史数据,从短期植被覆盖度变化入手,可以动态监测蝗灾变化,总体时效性较强、效果较好。     

基于Sentinel-2遥感影像的黑土区土壤有效磷反演

【目的】 土壤养分含量的整体状况对供给作物的生长有着重要意义,对农田土壤速效养分含量的估算是作物生长发育状况评价过程中的关键环节,高光谱遥感技术的发展为区域有机质和土壤养分的动态监测提供了有效的手段。相比传统方法耗时、耗力及测量复杂等缺点,该文提出了基于遥感影像的大面积土壤速效养分含量的精准估算方法,对促进玉米作物的精准施肥和黑土地肥力保护具有重大理论意义。【方法】 文章以东北黑土区的吉林省农安县玉米农田为研究区,基于Sentinel-2遥感影像和土壤有效磷含量实测数据,利用偏最小二乘回归方法构建土壤有效磷含量的反演模型,最终获取土壤有效磷含量的空间分布图,实现了黑土区土壤有效磷含量的大面积、快速、精准估算。【结果】 Coastal aerosol波段（海岸/气溶胶波段）、可见光波段及红边波段与土壤有效磷含量的相关性较强,模型的决定系数R²为0.649、均方根误差为2.44 mg/kg。【结论】 利用偏最小二乘回归模型估算所得土壤有效磷含量空间分布情况与其空间插值结果相一致,从空间分布情况上看,农安县西北部的土壤有效磷含量最高,东北部的土壤有效磷含量高于中部与南部地区;模型估算的土壤有效磷含量均值为18.08 mg/kg,空间插值的土壤有效磷含量均值为17.63 mg/kg。由此可见,该研究所建立的土壤有效磷估算模型具有一定的准确性与可靠性。     

Web2.0,以个人为中心的互联网时代的到来

本文介绍了Web2．0的知识和背景，对Web2．0出现的基础以及典型技术和应用作了阐述，同时对其作出了前景展望。     

盐胁迫对葡萄苗期多胺和激素代谢的影响

【目的】 研究盐胁迫条件下,葡萄叶片中多胺含量、多胺氧化酶、多胺合成酶活性以及激素的动态变化,研究不同盐胁迫强度对多胺类物质及激素代谢的影响。【方法】 采用盆栽基质培养模拟盐胁迫环境,设置4个NaCl处理梯度:0 (CK)、1、2和3 g/kg。多胺和激素含量的测定采用高效液相色谱法,多胺合成及分解酶活性的测定采用紫外分光光度计比色法。【结果】 盐胁迫处理后,葡萄叶片中多胺含量和脱落酸含量较对照而言显著增加,玉米素含量显著降低,随胁迫时间的延长,Put、Spm、Spd、ABA以及PAO、DAO、ADC、ODC、SAMDC活性均呈先上升后下降趋势,在10 d及10 d后达到峰值。ZT呈逐渐下降的趋势,并随胁迫强度增大而减小;进行显著性分析后,叶片中多胺含量与Put、Spm、Spd含量呈极显著正相关,DAO、ADC、ODC活性与Put含量呈显著正相关,PAO与SAMDC活性与Spm和Spd含量也呈极显著正相关。【结论】 3种多胺经酶的合成代谢后和激素共同缓解葡萄苗所遭受到的盐胁迫,期间主要发生作用的是多胺合成酶,盐胁迫下多胺与激素含量之间的变化关系也十分密切。     

市级综合气象信息分析与管理系统的设计与实现

以抚顺地区3个国家基本站50余年气象资料为依托,采用Microsoft Excel工作表实现由气候和农业气候2部分构成的气象与农业综合信息处理系统的基本思路、方法、内容、用途和使用情况。为了实现气候分析及应用的科学化、客观化、系统化、规范化、程序化及连续化的业务目标,按业务流程设计与实现的,包括资料处理、气候趋势模拟、气候预测、气候鉴定、季节性信息化处理、农作物产量预报、气候生产潜力分析等一系列内容在内的系统建设。关键是解决了大量的计算问题,建立了区域性通用模式。     

葡萄盆栽技术

葡萄盆栽技术,包括择土选种、露地扦插、田间管理、装盆及整形、肥水管理等内容,对葡萄盆栽爱好者有一定的指导意义。     

Yield and quality of maize stover: Variation among cultivars and effects of N fertilization

Biomass yields and concentrations of crude protein(CP), ether extract(EE), neutral detergent fiber(NDF), acid detergent fiber(ADF), and crude fiber(CF) were analyzed for five cultivars of summer-sown maize(Zea mays L.) stover grown in field trials at three rates of N fertilization, and sampled immediately after grain harvest.The results revealed differences in yields and concentrations of nutrients according to stalk height and hence harvest portion among the cultivars.N application greatly increased biomass yield and CP, especially in upper stalks and to a lesser extent, EE.Concentrations of NDF and ADF decreased as N rate increased.The results show that stovers from all local popular maize cultivars are suitable as animal fodder and that moderate N application improves feed quality of stover.     

民勤绿洲荒漠交错带三种沙丘类型的自然植被特征

基于对民勤沙井子地区植被调查数据,研究了固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘3种沙丘类型的自然植被特征.结果表明:从固定沙丘、半固定沙丘到流动沙丘,总盖度、灌木盖度下降,草本盖度增加.物种丰富度减小是物种多样性下降的主要原因.从植物的生活型来看,多年生草本和灌木类植物受沙丘类型的影响最大,而一年生草本和半灌木可存活于不同沙丘类型.白刺的生态优势度(重要值)由小到大依次为固定沙丘、半固定沙丘、流动沙丘.植物多样性与白刺的生态优势度呈负相关.不同沙丘类型白刺地上生物量变化明显,半固定沙丘白刺生物量最大.     

寄生虫引起的草鱼鳃病的组织病理比较研究

本文对草鱼的隐鞭虫病、车轮虫病、小瓜虫病、指环虫病、三代虫病及中华鱼蚤病六种寄生虫性鳃病的组织病理变化进行比较研究，寄生虫性鳃病均可引起鳃组织发生炎症反应，粘液分泌亢进，嗜酸粒细胞和淋巴细胞浸润；但又因病原体的种类不同，危害鱼的方式、方法不同，因此病理变化又有很大差别，对鱼危害较大的均为变质性炎，如隐鞭虫病；对鱼危害较小的则属增生性炎，如中华鱼蚤病．     

Multi-variable grey model (MGM (1,n,q)) based on genetic algorithm and its application in urban water consumption

Urban water consumption has some characteristics of grey because it is influenced by economy, population, standard of living and so on. The multi-variable grey model （MGM（1,n））, as the expansion and complement of GM（1,1） model, reveals the relationship between restriction and stimulation among variables, and the genetic algorithm has the whole optimal and parallel characteristics. In this paper, the parameter q of MGM（1,n） model was optimized, and a multi-variable grey model （MGM（1 ,n,q）） was built by using the genetic algorithm. The model was validated by examining the urban water consumption from 1990 to 2003 in Dalian City. The result indicated that the multi-variable grey model （MGM（1,n,q）） based on genetic algorithm was better than MGM（1,n） model, and the MGM（1,n） model was better than MGM（1,1） model.     

Molecular detection of virulence genes in Campylobacter species isolated from livestock production systems in South Africa

Campylobacter species are a major cause of foodborne bacterial infections in both developed and developing countries worldwide. Campylobacter jejuni is responsible for the majority of infections. This study was conducted to identify virulenceassociated genes in Campylobacter species isolated from livestock production systems in South Africa. A total of 250 fecal samples consisting of cattle(n=50), chickens(n=50), goats(n=50), sheep(n=50) and pigs(n=50) were randomly collected from livestock in Eastern Cape and KwaZulu-Natal provinces of South Africa between April and October 2018. The samples were analyzed for the presence of virulence genes in Campylobacter species using molecular PCR-based methods. It was found that 77 and 23% of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli respectively were isolated from all the livestock samples. There were positive significant(P0.05) correlations amongst all the virulence genes that were investigated. Chisquare and Fisher's exact tests were implemented to test for the effect of livestock species on the presence or absence of virulence genes. The study demonstrated that most of livestock species can potentially cause zoonotic infections and food poisoning due to the high prevalence of Campylobacter. The high prevalence of virulence genes highlights the significance of Campylobacter in livestock production systems in South Africa. This requires the implementation of one-health approaches to reduce the impact of foodborne and zoonotic diseases for the welfare of human and animal health.     

红苕饲粮中添加铜和/或喹乙醇对猪生产性能及某些血液生化指标的影响

选体重约38公斤的长白(♂)×成华(♀)杂交猪20头,随机分为四组,饲予四种不同的饲粮,研究饲粮中添加铜和/或喹乙醇对猪生产性能和某些血液生化指标的影响。结果表明:基础组、加铜组、加喹乙醇组和两者同时加组全期日增重分别为674、761、796、678克,日采食量分别为2.50、2.65、2.74、2.40公斤,饲料利用率分别为3.73、3.49,3.44、3.54,添加铜和/或喹乙醇对试验第65天血清铜兰蛋白、尿素氨及屠宰率、背膘厚和眼肌面积无显著影响(p>0.05);添加铜使65天血清碱性碱酸酶活性极显著增高(p<0.01),添加喹乙醇有使之升高的趋势,两者同时添加时,碱性酸磷酶活性降低。