新型农业环境状态无线监控系统的搭建

采用完成端口的网络编程技术并结合单总线技术和GPRS无线技术,搭建了一种新型的农业环境状态监控系统。系统有效地克服了传统的环境监控系统的缺点,并具有通用性广、扩展性强、用户接口多等特点。     

基于新陈代谢GM(1,1)模型的玉米叶长动态预测

为实现虚拟玉米生长动态预测,本文以玉米棒三叶为对象,采用新陈代谢 GM(1,1)模型分析了不同施氮水平(150、300和450 kg/hm2)下玉米叶片长度的生长动态,结果表明:各组数据序列所建模型的均方差比值均小于0.0811,平均相对误差均小于0.0471,模型精度优于二级,具有较高的准确性,表明新陈代谢GM(1,1)模型能有效模拟玉米叶长动态变化,具有一定的可行性,研究结果可为玉米生长过程中的动态变化模拟提供参考.     

基于气候年型的河南省冬小麦产量预测

气候变化是影响小麦产量的重要因素,因此科学划分气候年型,对于准确预测小麦产量至关重要。利用河南省15个气象站点（市、县）1984—2018年的温度数据划分暖温年、平温年、冷温年,依据降雨数据划分湿年、平水年、干年,组合成9种气候年型并分析其规律;结合小麦产量数据划分出丰产年、平产年、低产年,分析气候年型和产量年型的关系。然后结合地形土壤、气象等因素把河南划分为豫北麦区、豫中东部麦区、豫西麦区、豫南麦区和南阳盆地5个麦区。在此基础上,利用HP滤波法分离出气象产量和趋势产量,以气象因子驱动并利用BP神经网络构建模型预测气象产量,利用一元线性回归模型建模得到趋势产量,把两者产量叠加得出实际产量,从而实现小麦产量的预测。结果表明：河南省积温年型以暖温年、正常年型为主,降雨年型分布比较均匀,气候年型中以正常年和干年为主,暖湿年小麦高产频率最高,为76.9%,冷湿年小麦低产频率最高,为67.9%;积温是影响小麦产量波动的主要因素,暖年年型下小麦更容易丰产,冷年时小麦低产概率较高;利用气象产量和趋势产量分别建模叠加得出的小麦产量和实际产量相比,豫北、豫中东、豫西、豫南和南阳盆地五大麦区各模型的平均相对误差分别为0.31%、0.36%、0.58%、0.48%、0.38%,说明利用HP滤波和BP神经网络技术预测小麦产量是可行的。     

基于模糊综合评判的可视化叶色模型数据标准化

为提高可视化过程中叶色模型数据的准确性,该文以玉米叶片叶色数据为对象,利用模糊综合评判法建立了叶绿素含量准确性评价体系,并对不同叶色数据进行了转换和验证,结果表明：采用模糊综合评价指标所测SPAD值转换后的叶绿素含量与RGB值转换后的叶绿素含量绝对误差小于0.111?mg/g;叶色模型数据准确程度偏向于2级,即比较准确;所建立的叶绿素含量准确性评价体系能有效规范叶色模型的数据采集,具有可行性。     

烟草根系形态发育模拟模型

 在分析烟草根系生长发育规律的基础上,采用作物模拟技术,定量地描述了根系生长与环境之间的动态关系,建立了烟草根系形态发育的数学模型。根据 "根箱法"测定的资料,确定了根系模型的相关参数;通过运行模型,以较少的参数实现了烟草根系数量、长度、根长指数和根长密度等指标的输出,为根系的研究提供了新的手段。利用2003年的试验资料对模型进行检验,结果表明,烟草根系一级、二级侧根根长及其数量、根长密度和根长指数等的模拟值与实测值均呈显著正相关,相关系数分别达0.9540～0.9896,表明模型对烟草根系形态发育动态具有较好的预测效果。     

基于近地成像光谱的小麦全蚀病等级监测

小麦全蚀病是检疫性的土传病害,对小麦生产危害极大,对其发生的监测是治理的根本。遥感技术可实时、宏观监测病害发生发展,尤其是成像光谱技术的图谱合一,可精准对病害识别和分类。该文首先通过主成分分析提取不同小麦白穗率的冠层光谱特征;再通过灰色聚类分析方法,研究白穗率等级的可分性;最后利用基于径向基(RBF,radial basis function)核函数的支持向量机对全蚀病害的近地成像高光谱图像进行分类,从而验证近地成像光谱在全蚀病监测上的可行性。研究结果显示:该方法对5种程度的小麦全蚀病白穗率的分类精度均达94%以上,Kappa值大于0.8。研究表明利用该方法,通过近地成像光谱图像可以准确监测小麦全蚀病的病情,对小麦全蚀病的治理有指导意义。     

基于TM影像的小麦全蚀病危害信息提取

为给小麦全蚀病危害监控提供依据,利用ASD Fieldspec HandHeld 高光谱仪测量并分析了受小麦全蚀病危害后的光谱特征,并根据TM卫星遥感影像,采用归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)和MPA(masking, principal components transformation, and analysis)方法提取和分析了小麦全蚀病危害信息.结果表明,全蚀病发病前麦田的NDVI相近;全蚀病发病期健康麦田NDVI值高于发病麦田; 主成分变换后第3主分量在发病前灰度值接近,发病期受害田灰度值大幅上升.利用此技术可简单、快速提取小麦全蚀病危害信息,克服传统手段的局限性,对于实时监控全蚀病危害和改进作物病害监测方法具有重要意义.     

基于RFID的智能仓储物流系统的研究

采用无线射频识别(RFID)技术,结合仓储自动化传输系统,设计出了RFID射频识别装置,同时构建了射频服务器程序和上层应用服务程序,提出并实现了一套基于RFID技术的仓储自动化解决方案.系统测试结果表明,该系统可完全满足大型仓储物流企业需求.     

基于Cokriging插值修正冬小麦面积遥感监测

在研究区内冬小麦种植区选取149个地面样方,筛选样方内反映种植结构、地块破碎程度、地形因素的参数并利用差分GPS测量,对3个参数量化并确定插值的主辅变量。探讨和比较了利用普通克里格和协同克里格2种插值方法对研究区的冬小麦种植面积比例的插值结果。结果表明,相同采样数量下,协同克里格法相对于普通克里格法的均方根误差降低1.48%,预测值与实测值之间的相关系数提高了6.82%,利用COK插值获取研究区内冬小麦种植面积比例分布状况,可以分区域对大尺度冬小麦面积遥感提取结果进行修正。     

新工科背景下农林高校工农融合发展探索

目前,工科中的新技术正在以前所未有的深度、广度和强度支撑并推进着中国农业现代化的发展,随着"新工科"这一概念的提出,农科类高校农科和工科的相关度越来越高,以新工科反哺农科,对促进农业现代化的发展和培养复合型创新人才有重要意义。为了突破学科壁垒,加速工农的融合发展,分析了农科类高校的优势以及从学科发展的协调性、教学内容、教学方法和数据的利用程度方面的不足,探讨了在工农融合发展的理念下优化教学内容,改进教学方法,共享部分数据的策略。通过加快工农的融合发展,可以为农科发展带来更好的发展环境和更多的发展机遇。