农用无人机避障技术的应用现状及展望

随着中国农业现代化稳步推进,农业生产对农业机械的需求日益增长,农用无人机因其广泛适用于地面机械难以耕作的农业区域,在实践推广应用中已表现出明显特点和优势。随着精准农业航空技术的进一步发展,实现障碍物的自主识别与实时避障是农用无人机智能化发展的必然趋势之一。然而,农田作业环境复杂、障碍物类型多变,实现农用无人机的实时避障仍任重道远。为提高航空植保作业的安全性,对农田环境中的障碍物进行了分类,并提出了作业视场的避障分区及各区避障策略。通过对比分析国内外农用无人机避障技术的应用现状及各类避障传感器,并剖析中国农用无人机避障问题中存在的不足,展望未来农用无人机避障技术的研究方向和研究热点。该文可为中国农用无人机避障技术的有序发展提供参考。     

基于深度卷积神经网络的水稻穗瘟病检测方法

穗瘟是一种严重影响水稻产量及品质的多发病害,有效地检测穗瘟是水稻病害防治的重要任务。该文提出基于深度卷积神经网络GoogLeNet模型的水稻穗瘟病检测方法,该方法利用Inception基本模块重复堆叠构建主体网络。Inception模块利用多尺度卷积核提取不同尺度穗瘟病斑分布式特征并进行级联融合。GoogLeNet利用其结构深度和宽度,学习复杂噪声高光谱图像的隐高维特征表达,并在统一框架中训练Softmax分类器,实现穗瘟病害预测建模。为验证该研究所提方法的有效性,以1 467株田间采集的穗株为试验对象,采用便携式户外高光谱成像仪Gaia Field-F-V10在自然光照条件下拍摄穗株高光谱图像,并由植保专家根据穗瘟病害描述确定其穗瘟标签。所有高光谱图像-标签数据对构成GoogLeNet模型训练和验证的原始数据集。该文采用随机梯度下降算法(SGD,stochastic gradient descent)优化GoogLeNet模型,提出随机扔弃1个波段图像和随机平移平均谱图像亮度的2种数据增强策略,增加训练数据规模,防止模型过拟合并改善其泛化性能。经测试,验证集上穗瘟病害预测最高准确率为92.0%。试验结果表明,利用GoogLeNet建立的深度卷积模型,可以很好地实现水稻穗瘟病害的精准检测,克服室外自然光条件下利用光谱图像进行病害预测面临的困难,将该类研究往实际生产应用推进一大步。     

微孔扩散器形状对曝气增氧性能影响的试验

为了探究不同形状(直线型、C型、S型和圆盘型)的微孔曝气扩散器对增氧性能的影响,在3个水深和5个曝气流量下进行了一系列的室内曝气增氧试验.结果表明:相同水深和流量下,直线型的氧体积传质系数、充氧能力、动力效率和氧利用率均最大,例如在0.7 rn水深时4个技术指标的范围值分别为0.853～1.762 h-1、8.701～17.432 g/h、4.146～6.869 kg/(kW·h)、3.257％～4.912％;而S型是最低的,其范围值分别为0.798～1.504 h-1、6.850～12.627 g/h、2.630～4.444 kg/(kW·h)、3.823％～2.339％;其次是C型和圆盘型微孔曝气扩散器,其他水深试验条件下也得到了类似的规律.由此说明直线型的增氧效果最好.为了仅探究扩散器形状对增氧性能的影响,在试验水池表面铺设薄膜阻隔了空气-自由水表面氧传质后,4种扩散器的氧体积传质系数均下降,最大的下降率分别为12.29％、8.73％、12.26％和6.74％,空气-自由水表面氧传质对不同形状的扩散器的影响程度不同.但下降后的氧体积传质系数值最高的仍是直线型,其次是C型和圆盘型,S型仍然最低;直线型、C型、圆盘型、S型在0.7 m水深下分别为1.693、1.470、1.438和1.227 h-1,在其他工况下也得到了类似的规律.因此,增氧性能最好的是直线型微孔曝气扩散器.此研究结果可为微孔曝气技术的绿色环保应用以及实际工程中对微孔扩散器形状的选取提供一定的参考价值.     

集体建设用地流转“入股”形式研究综述

通过对集体建设用地在流转过程中的“入股”方式的文献调研,并对近年来学者比较关注的集体建设用地入股方式进行分类整理、并对“入股”流转形式的产权结构特征、社会效应、问题与对策及实施条件进行总结,以期为集体建设用地入股的进一步探索提供思路。     

亚/超临界乙醇中玉米秸秆水提取物的反应机理研究

【目的】建立玉米秸秆水提取物在亚/超临界乙醇中反应后各集总组分之间的主要反应路径图,并考查反应过程中乙醇对产物的影响机理。【方法】用容量为1 L的间歇式反应试验装置,取玉米秸秆水溶性提取物在乙醇中进行反应,利用集总的方法将玉米秸秆水溶性有机物和产物归总为气体、易挥发物、轻油、重油、固体物(不溶于水和丙酮)5个集总组分,研究反应温度从140℃上升至300℃,及在300℃条件下反应过程中各集总组分的分布规律。【结果】玉米秸秆水溶性提取物在亚/超临界乙醇条件下,主要生成了挥发物、气体、固体物和重油,其中挥发物与固体物之间存在着可逆反应,固体物在亚/超临界乙醇的作用下又可进一步反应转化成挥发物,重油在液化过程中生成较少,在整个反应过程中最高收率为9.46%。【结论】乙醇在液化过程中除起到传热作用和充当反应溶剂的作用外,还为反应过程提供自由基,对产物具有重整作用。     

线粒体基因高变区应用于香蕉种属亲缘关系的鉴定研究(英文)

[目的]建立一种较为简单且有效的香蕉种属关系鉴定的手段和方法。[方法]根据不同香蕉品种线粒体基因内含子序列间的差异性,通过PCR扩增线粒体基因组中细胞色素氧化酶亚基II基因中的一个内含子,并进行测序和聚类分析,对分属5个基因型(AAA、AA、AAB、ABB和BB)的16个香蕉品种进行了分类。[结果]16个香蕉品种可分为三大类:第一类包括1个品种,基因型为BB;第二类包括7个品种,基因型为ABB;第三类包括8个品种,基因型包括AA、AAA、AAB和BB。其中,抗病新品种逸仙1、2、3号与粉杂有最近的亲缘关系。[结论]该方法对香蕉品种的分类结果与基因型的组成类型基本一致,说明它在鉴定香蕉种属亲缘关系中是可行和有效的。     

浅议理工科大学生科技创新能力的培养方法与途径

培养大学生的科技创新能力是我国高等工科院校的一项主要任务,如何提高当代大学生的综合素质是其中重要环节。文中从科技创新的内涵入手,提出了理工科科技创新能力的培养方法与途径,以期为教育工作者提供借鉴和参考。     

瓜类蔬菜转基因研究进展

综述了瓜类蔬菜再生系统的建立、转基因的方法以及目的基因的转化和表达的研究进展,讨论了瓜类蔬菜转基因存在的问题和研究前景。     

6-BA＋K_2SO_4对红富士苹果果实矿质和糖代谢的影响

分析不同浓度的6-BA＋K2SO4处理对成熟期苹果果实内总糖、还原糖、可溶性糖、矿质元素和果实单果重的影响;研究材料：6年生＂长富2号＂苹果叶片及果实;研究结果：（1）各处理明显提高果实内矿质元素含量,其中以处理5效果最好。除Ca外的其它元素,处理与对照相比,差异均达显著水平。（2）各处理果实的总糖、可溶性糖、还原糖含量均高于对照,差异达极显著水平;处理5果实的总糖、可溶性糖、还原糖含量最高,对照的总糖、可溶性糖、还原糖含量最低。（3）与对照相比,各处理均可明显提高果实的单果重,差异达极显著水平。（4）果实内矿质元素与总糖的相关性分析表明：成熟期果实内,Mg、Fe、Zn含量与果实含糖量呈正相关;其中处理5果实内Mg、Fe、Zn含量与果实含糖量的相关性达显著水平。K、Ca、Cu、Mn元素含量与果实含糖量呈负相关。（5）果实内矿质元素、总糖含量与单果重的相关性分析表明：果实内总糖含量与单果重呈正相关。不同处理果实内总糖含量与单果重呈极显著正相关。其中,处理5相关性最为显著,达到0.9694,对照果实内总糖含量与单果重相关性不达显著水平,果实内大多数矿质元素含量与单果重呈负相关。不同处理果实内Cu含量与单果重呈极显著负相关。处理4果实内Ca含量与单果重呈显著负相关,处理1、2及对照果实内Ca含量与单果重呈显著负相关。处理1、2、3、4及对照果实内Fe含量与单果重呈极显著负相关。     

AE—Automation and Emerging Technologies: Multi-spectral Prediction of Unripe Tomatoes

The consumer at the retail outlet rejects tomatoes harvested before reaching physiological ripeness, as the produce does not ripen properly. Although many packing houses have inserted vision systems for tomato sorting and sizing, it is impossible to distinguish between fruits that will ripen and fruits that will not at the harvest day, as all the fruits are green. A tomato maturity predictive sensor was developed to be used at packing houses for detecting unripe tomatoes that will never turn red. Spectral and colour measurements were taken from green-mature tomatoes just after harvest. Colour was measured daily and used as an index for classifying first-day spectral data into ripe or unripe. The groups were analysed by discriminant analysis in order to obtain the best discriminant wavelengths. Those spectral bands were used by a multi-spectral imager for predicting those tomatoes that will never ripen with an accuracy of over 85%.