植物标本馆数字建设的现实意义与思考

现阶段植物标本的保护与利用缺乏先进的方法和技术手段,大部分停留在传统的方式,大量的研究信息未得到充分利用,针对贵州省植物标本中存在的数据分散、保存方法落后、查询困难、利用率低等问题的困境,为改善植物标本鉴定、植物资源与开发等多方面的合理利用寻求解决方案,拓展植物标本的服务功能,解决了实物标本变色的问题,构建结植物标本大数据利用的方案,建立植物标本保护的综合评价体系,为大数据的发展及植物标本保护提供新思路与对策。     

中国木兰科植物的空间分布研究

文章通过查阅《中国植物志》、国家标本资源共享平台、中国数字植物标本馆等资料以及历年来已经出版的文献资料,将收集好的木兰科植物名录及分布地进行鉴定,确定了木兰科植物有13属,113种,在此基础上采用地理信息系统技术,以县为空间基本单元将木兰科植物作为研究对象制作木兰科属的空间分布图。结果表明,木兰科植物主要分布区在南方热带亚热带地区,其中以云南、四川盆地中部以及川北川南、贵州的中东部、广西的北部、西南、东南部和湖南的西北西南部最为集中分布且拥有的种数最多。     

数字乡村背景下智慧农业学科发展困境及纾解

党和国家高度重视农业农村网络化、数字化建设,适时做出实施大数据战略和数字乡村发展战略,以及大力推进“互联网+”现代农业等系列重大战略部署,对接数字乡村发展战略需要、促进农业转型升级,智慧农业学科应运而生。纵观智慧农业学科发展态势,反思智慧农业学科建设路径,聚焦智慧农业学科建设中的办学定位不清晰、学科组织体制不顺畅、多栖学科人才缺乏、学科服务面向不明确及农业信息化共享平台不完善等难点问题,提出了建议措施与优化路径。      

虚拟现实技术在植物表型研究中的应用

传统大田植物表型研究受时间季节、场地、生长周期和不可再重现等因素制约,难以满足现代农林业生产实践要求。为提高农业生产力水平,在分析植物表型研究必要性基础上,综述了国内外开展的虚拟植物表型研究,探讨分析了基于虚拟现实技术的大田环境条件下植物表型变化规律。结果显示:相比传统植物表型研究,虚拟现实技术可显著提高实验安全性、缩短试验周期、降低实验成本,可为农林植物表型研究提供仿真手段和基础数据。     

绿色植物浸渍标本的制作研究

文章通过实验比较在制作绿色草本植物浸渍标本的过程中,制作方法以及浸渍液的配方不同造成的最终标本的效果差异,从而选择出最优的浸渍液配比及制作方法。希望此研究可以为植物浸渍标本的浸渍液配方提供新思路。     

基于Laplace边缘检测算法虚拟植物系统的研究与实现

将计算机信息技术引入农业生产研究是目前农业生产研究的新发展方向,并伴随产生了农业信息化这样的新领域。植物叶片几何形状的识别是农业信息化结合数字图像处理技术的一个方面。为此,通过理论分析和仿真计算对研究植物叶片形状的传统图像边缘检测技术进行了分析比较,并创造性地提出了利用Laplace边缘检测算子来改进植物叶片几何形状的识别与检测系统。Laplace边缘检测算子的二维几何形态的建模具有数据的表达与复制的功能,通过生成的图像处理数据更加准确地识别与检测不同种类植物叶片的形态,为农业生产研究者提供更加有效、更加准确的研究数据。     

太阳光利用型植物工厂的设计与试验研究

针对黑龙江特殊的地理位置和独特的气候条件,结合传统温室大棚种植存在的生长环境难控制、光照不足、受自然灾害影响大等问题,设计建造了太阳光利用型植物工厂。该设施利用控制系统软件和传感器实现对植物生长的温度、湿度、光照、CO_2浓度及营养液等环境因子的自动调控,植物对光能的利用率非常之高。是露地生产的10倍以上。其植物生产系统完全可以做到最小限度地使用肥料和水,不施用农药,不将污染物排放到植物工厂外部,最终实现持续、周年生产。通过番茄无土短程栽培试验表明:番茄在后期生长的形态指标、果实指标要优于传统温室土培番茄。研究结果为番茄无土短程栽培提供了数据支持。     

丘陵地区农田土壤信息监测系统的研究

结合《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》和精准农业的精神,要求进一步实现数字农业、智慧农业、智能农业,以重庆实际状况为切合点,设计了山地分区土壤墒情及酸碱度监测APP。针对重庆丘陵地区存在山地坡度不同和高差不同的特点,对山地进行区域划分。同时,优化了丘陵地区农田土壤信息监测系统,对山地农田各区域进行土壤酸碱度实时监测,解决了传统种植和作业过程中浪费人力资源、水资源及能源耗费大的问题,实现了农作物种植的最优选择,提高农作物种植存活概率,增加农业收成。为此,研究开发了一款农业数据信息与智能手机相结合的APP,达到实时监测及实时灌溉的目的,弥补了传统终端控制的不足,为进一步实现数字农业、精准农业及智能农业提供科学依据。     

基于实测数据的植物建模研究进展

基于实测数据的植物建模是数字植物研究的基础问题。为此,较系统地介绍了基于图像和真三维两种实测数据的植物形态建模方法。通过对基于单幅图像、多幅图像以及基于数字化仪、三维扫描仪等4种典型方法的优缺点的详细分析,对该领域中仍存在的问题进行了阐述和总结。最后,对基于实测数据的植物形态建模研究与应用的发展趋势进行了展望。     

表示学习技术研究进展及其在植物表型中应用分析

表示学习是一种将研究对象的内在信息表示为稠密低维实值向量的方法,其基本思路是找到对原始数据更好的表达。表示学习凭借其自动提取特征的能力,在处理大量人为先验理解有限的数据时表现出高效性。有监督以及无监督的表示学习模型在文本、图像、三维点云等植物表型数据的分析研究中获得了运用。随着近年来数据量的迅速增长以及基因组学研究的快速发展,植物表型研究数据具有高通量、高精度等特征,表示学习模型在海量高维植物表型数据的分析任务中获得了关注。本文简述了表示学习的相关概念和表示学习技术研究进展,对有监督和无监督的表示学习模型进行对比分析,阐述了植物表型数据概念及其处理方法,重点从植物种类识别、病虫害检测分析、产量预测、基因研究和形态结构表型数据计算等方面,探讨了表示学习在植物表型中的研究应用意义及其存在的问题。最后,指出表示学习在植物表型应用中的发展方向:开发能够适用于分析不同种植物表型数据的表示学习模型,实现高整合度、高通用性的目标;提高表示学习模型的实时性及准确度,以增强其实用性;多模态表型数据的表示学习可为学科的交叉数据分析研究提供统一的数据视图。     

供电企业“双碳”目标下数字化转型实践

国网襄阳供电公司以数据中台、云平台为资源核心,以全域数据实时采集应用为决策驱动,以物联网、互联网为延伸载体,以大数据分析、人工智能、区块链等数字技术为新动能,创新先进、高质量发展的电网新模式,引领企业从传统电网向数字电网转型变革。     

基于大数据的开放性创新实验室教学管理研究

开放性的创新实验室是理工类学生实现创意、开拓思维的最佳场所,传统的开放性创新实验室,采用"学生申请+教师管理"的模式,存在着不尽合理、效率较低等问题。本文对基于大数据的开放性创新实验室管理模式进行了阐述,将实验室数据信息库与实验室管理系统软硬件相结合,与学生校园卡系统相连接,能够实现无人化申请,按实验刷卡通电,实现了实验室教学管理的规范化与自动化,为未来开放性创新实验室教学管理改革提供了良好思路。     

舒磊教授科研团队

舒磊教授科研团队于2017年11月加入南京农业大学工学院。团队期望依托南京农业大学和英国林肯大学共同筹建“南农—林肯智能工程研究中心”，专门从事农业信息化、农业工程等领域的研究工作。 团队结合南京农业大学的农业科学和英国林肯大学的机械故障诊断、农业机器人等优势学科，以农业工程学科为依托，以建设成为具有国际领先水平的农业智能工程研究团队为目标，针对农业无线传感器网络研究领域中的关键性科学问题，重点围绕“茶用菊花采摘机器人”“植物表型信息采集与存储”“农业物联网故障诊断与农业装备故障诊断”“太阳能杀虫灯物联网应用与研究”“光伏农场物联网应用与研究”和“基于群智感知的农业大数据应用与研究”六个科研方向，开展农业物联网基础理论和人工智能在农业工程学科中的应用研究工作。 团队致力于锻炼和培养一批能为我国现代农业乃至智慧农业等行业提供技术支撑的复合型人才，为现代农业发展和社会进步提供长远和强大的技术支持与智力支持。欢迎广大海内外优秀青年才俊加入！     

沈阳市公园植物配置现状调查与分析

公园绿地作为城市绿色植物集中的区域是城市绿地系统的重要组成部分,是城市进步与发展水平的重要标志,在改善城市生态环境、美化城市、塑造城市形象等方面发挥着重要作用。本研究旨以沈阳市6个具有代表性的公园为研究对象,包括中山公园、东陵公园、南湖公园、五里河公园、青年公园、沈阳植物园,理论结合实际,运用园林生态学、园林植物学等各科原理,对其植物景观现状进行全面调查与分析,为沈阳市公园园林植物造景的建设及改善提供相应的数据和参考资料,并期望以此结合沈阳地域文化特色和植物区的特点,成功营造出沈阳地方特色的植物景观,以解决公园绿地植物景观的问题,为公园园林景观建设中植物配置及应用提供参考借鉴。     

基于ZigBee无线传感器网络的植物工厂环境调控系统

以太阳光和人工光并用型植物工厂为研究对象,采用ZigBee无线传感器网络技术、嵌入式技术和Web技术,设计一种适合植物工厂的环境调控系统。在保证功能实现的前提下,相对传统的温室环境监控系统而言,具有易于安装、维护方便、灵活性强和价格低廉等优势,为植物工厂的环境数据监测提供了一种全新的实现方案。     

天空地数字农业管理系统框架设计与构建建议

数据正在成为基础性战略资源。构建以天空地大数据为关键要素的数字农业管理系统,对于建设数字中国、推进农业高质量发展、抢占全球农业制高点具有重要意义。本研究围绕农业农村部提出的天空地数字农业管理系统建设任务,从农业信息技术学科出发,首先给出了天空地数字农业的科学内涵,阐述了其与传统数字农业的异同点,理清了天空地数字农业管理系统在资源调查、生产调度、灾害监测、市场预警、决策服务的五大核心功能;其次,重点阐述了天空地数字农业管理系统的关键任务,即一个观测体系（天空地一体化的数字农业观测体系）、四个数字化（农业资源权属、生产过程、灾害监测和市场预警）、一个管理平台（农业生产、加工、经营、管理、服务等全产业链的天空地数字农业管理平台）;然后,明确提出了天空地数字农业管理系统在标准规范研制、关键技术与装备研发、系统集成与平台开发三方面的科技创新重点任务;最后,针对天空地数字农业管理系统建设的复杂性和系统性,从规划设计、科技创新、资源共享、多方参与、应用领域拓展等方面提出了发展建议。     

计算机视觉技术在根系形态和构型分析中的应用

从植物营养学、植物生理学等学科的实际需要出发,将计算机视觉技术应用于根系形态分析,建立了根系形态参数测定及根构型分析系统,实现了根系形态参数的快速准确测量与分析,为根系研究提供一种全新、高效、可靠的工具,通过研究多种二值图像细化算法,提出了骨架保留落法,并研究了一种适合于复杂网状结构长度测定的新方法－蚕食法。     

“双一流”学科建设背景下“大数据导论”课程探讨——以河南农业大学“农业工程”学科为例

各级政府、全国高校积极响应“双一流”学科建设国家重大决策,然而,随着人工智能和互联网技术的飞速发展,数据涌现趋势明显,学科课程设置思路已无法满足人才培养要求。基于此,课题组以河南农业大学“农业工程”学科建设为例,探讨“大数据导论”课程的支撑作用、教育教学方法以及目前存在的问题和改进措施等,以期促进学科的数字赋能和精准布局,进一步服务于国家乡村振兴战略需求。     

风景园林学科在乡村振兴战略中的作用

风景园林是涉及多学科、多知识的相对复杂的现代应用科学。十九大报告指出,农业、农村、农民问题是关系国计民生的根本性问题。近些年,风景园林学科已经通过各种方式在乡村建设中有了出色的表现。该文从园林历史发展、规划设计、生态修复、遗产保护、植物应用和工程技术等方面进行了研究和探索,为更好地发挥风景园林学科在乡村振兴战略中的作用提供参考。     

基于Flash的昆虫三维标本制作系统的设计

为了能够在计算机上从各个角度观察标本,针对昆虫、植物等小型轻载模型,基于Flash软件设计一套3D虚拟标本制作系统,仅用一台数码相机实现对标本各个角度素材的收集,短时间内自动完成大量拍摄及后期处理工作,将实物模型转换为虚拟标本,具有全景观察和永久保存的特点,为教学、检疫、防止等提供了方便.