多级干湿循环对农田土壤干缩裂缝演变特征的影响

为研究多级干湿循环条件下农田土壤干缩裂缝的演变特征,在室内试验基础上,结合数字图像处理技术对裂缝几何形态特征进行了统计与定量分析。结果表明,干湿循环后,土壤开裂位置不变,增湿过程中裂缝闭合规律也大致相似,但干燥初期裂缝开裂规律受第1级干湿循环影响明显。第1级干湿循环后,裂缝面积率在含水率为20%~30%时增速降低,约90%的裂缝长度发育集中在含水率大于30%时,连通性指数在含水率大于14%时近似匀速增大。随着干湿循环级数的增加,土壤开裂含水率逐渐减小,而干缩稳定时裂缝网络连通性有所增强,但裂缝网络形态大致相似,裂缝总长也保持稳定。此外,裂缝宽度与土壤开裂程度均呈递减趋势,且各裂缝的宽度逐渐趋向统一,将对裂缝优先流有所遏制,有利于土壤水分的均匀入渗。     

林业昆虫数字化分类的应用现状与展望

文中首先介绍了昆虫数字化分类常用的2种方法:数学形态测量学和几何形态测量学,其中数学形态测量学主要利用22项形态特征参数进行昆虫的数字化分类,而几何形态测量学主要利用标记点坐标信息进行分类研究;然后进一步阐述了国内外林业昆虫数字化分类的应用现状;最后,对林业昆虫数字化分类进行了讨论与展望,以推动林业昆虫数字化分类方法被广大学者所了解。相信随着信息技术的逐步发展,林业昆虫的数字化分类将会得到更广泛的应用。     

喷嘴几何参数对自激吸气脉冲射流性能影响的正交试验

为确定自激吸气脉冲射流喷嘴的几何参数及其交互作用对其性能影响的显著性及重要性次序,运用正交试验的方法,对自激吸气脉冲射流喷嘴的吸气性能和冲击性能进行试验研究,并通过极差分析和方差分析研究了喷嘴面积比、相对腔内面积、相对腔长等因素及其交互作用对装置的吸气性能和冲击性能影响的敏感性.2种分析方法得到的结果一致表明,自激吸气脉冲射流喷嘴几何参数对吸气性能影响的主次顺序依次为相对腔长、相对腔内面积、相对腔长与相对腔内面积的交互作用、喷嘴面积比与相对腔内面积间的交互作用、喷嘴面积比;几何参数对喷嘴冲击性能影响的主次依次顺序为:喷嘴面积比、相对腔内面积、相对腔长与喷嘴面积比的交互作用、相对腔长,其中前两者对喷嘴冲击性能影响远大于后两者.验证性试验证实了正交试验结论.     

面向结构参数的滚珠丝杠副动态接触角建模

为研究滚珠丝杠副结构参数对接触角的影响,基于Hertz理论和滚道控制理论,综合考虑滚珠、螺母和丝杠滚道的结构参数,以间隙、公称直径、滚珠直径、螺旋升角及滚珠数量作为变量,建立滚珠丝杠动态接触角模型,得到面向结构参数的接触角非线性方程组,给出采用Newton-Raphson法进行迭代求解的流程。基于动态接触角模型进行讨论和实例分析,研究不同工况下的结构参数对滚珠丝杠副动态接触角的影响规律。结果表明:工作中的滚珠丝杠副丝杠侧的内接触角始终大于螺母侧外接触角;滚珠与滚道间隙量增大0.1 mm,内、外接触角增大约7°;公称直径增加则外接触角减小、内接触角增大;滚珠直径和滚珠数量的增大会导致外接触角减小、内接触角先减小后增大;螺旋升角对接触角影响很小,内、外接触角变化幅值均不到0.006°。该研究为滚珠丝杠副结构尺寸优化、动态特性分析、提高设计精度提供了参考。     

围网网具性能研究进展

很多国家与地区的围网渔业在近海和远洋都有着较快速的发展。随着渔业管理日趋严格、能源成本的提升以及科学技术的发展,生态保护和能源节约日益受到关注。围网网具的研究也步入到性能优化的阶段。本文对国内外关于围网网具性能研究的文献进行梳理,概括了利用海上实测、模型试验和数值模拟方法研究围网作业性能的热点问题(沉降性能,网具受力,网具形状等),为围网的网具结构设计、渔法改进和围网性能优化提供基础依据。     

基于MISR数据大兴安岭地区叶面积指数反演及尺度转换验证研究

叶面积指数(LAI)是气候研究和生态研究中重要的植被冠层结构参数,遥感技术为快速获取大面积叶面积指数提供了有效途径。大兴安岭地区是我国重要的生态功能区,本文以大兴安岭为研究区域,根据森林林分特征,采用基于物理过程的4-Scale几何光学模型,利用多角度MISR遥感数据反演该区域叶面积指数数据。几何光学模型特点在于参数具有物理意义,考虑地面反射的热点效应,模型反演过程不依赖于样本数据适用于大区域反演研究,MISR数据提供同一区域多角度遥感数据,有效解决了单一观测角度植被指数和叶面积指数函数关系饱和点低的问题。由于地面验证数据空间尺度无法满足MISR数据的空间分辨率,本文采用TM数据对样地实测叶面积指数数据进行尺度转换,针对不用坡向叶面积指数空间异质性进行分析,讨论不同空间分辨率验证数据的合理性,研究表明大兴安岭区域使用600m空间分辨率验证数据对MISR数据反演结果检验最优,该分辨率下叶面积指数变化随空间尺度变化趋于稳定,并较好地避免了2种遥感数据几何配准带来的误差。结果表明:4-Scale几何光学模型适用于我国大兴安岭地区森林叶面积指数反演,实验中MISR数据反演叶面积指数的平均绝对误差为25.6%、均方根误差为0.622。本研究为大兴安岭地区叶面积指数大区域快速定量反演提供了研究基础。      

湖北省玉米种植区域空间格局研究

采用一种集遥感、洛伦兹曲线、基尼系数和空间几何重心在内的作物分布格局监测方式研究湖北省玉米的空间分布特征。结果显示,该方法能够量化表达作物分布的空间差异性并指明作物分布的集聚地。湖北省内玉米种植结构不均衡特征明显,区域间差异巨大,基尼系数高达0.606,玉米的空间分布重心偏居于宜昌市远安县境内;鄂西山区和鄂北的丘陵岗地是湖北省玉米的主要种植区,在江汉平原和鄂东地区则仅有少量的玉米零散分布。另通过多种方法综合研究湖北省玉米种植格局特征,为科学调整湖北省玉米种植结构,提升玉米生产能力提供科学依据。     

基于形态特征参数的稻穗几何建模及可视化研究

 【目的】建立基于形态特征参数的稻穗几何模型,实现稻穗的可视化。【方法】通过对稻穗形态建成过程中关键特征的观测分析,利用三维几何建模技术,构建基于形态特征参数的稻穗几何模型,包括穗曲线、穗轴、次枝梗和小穗几何模型;用Bezier曲线来拟合穗曲线,将二维空间的穗曲线映射到三维空间,构建穗轴几何模型;用一段穗轴及圆柱体模拟一次枝梗和二次枝梗;并分别用椭球体及圆柱体模拟小穗的谷粒及小枝梗,最后基于稻穗的拓扑结构,构建稻穗几何模型。模型参数主要有穗长、穗倾角、一次枝梗长、一次枝梗数目、二次枝梗长、二次枝梗数目、谷粒大小等。【结果】在稻穗几何模型基础上,基于OpenGL图形平台,实现了稻穗生长过程的三维可视化, 较好地描述了稻穗形态建成过程。【结论】稻穗的可视化为建立可视化水稻生长系统奠定了基础,同时对其它作物的可视化表达也有很好的借鉴意义。     

基于多段式等比例点的水稻叶片几何模型研究与三维实现

在试验观测的基础上,通过对水稻叶片在不同时期、等比例截断点的叶长与叶宽之间定量关系的分析,利用一条二维曲线与多段3阶B样条联合曲线共同构建水稻叶片几何模型,以便更准确地模拟出水稻叶片的虚拟生长.实践证明:该方法能够较为准确地根据叶长、叶宽、叶形等参数模拟水稻生长叶片,且与生产中水稻叶特征变化相一致.利用水稻叶片在各时期的空间坐标试验数据对叶曲线方程进行模拟分析,结果表明基于多段式等比例点的叶曲线方程可以更加准确、可靠地表现水稻叶曲线特征.     

雷达遥感影像在水稻信息提取及估产方面的技术研究

主要论述了利用雷达遥感影像进行水稻信息提取及估产的处理过程,该过程包括图像数据的准备、辐射定标、几何精校正、滤波处理、图像分类、分类后处理、分类精度验证及水稻估产模型的建立,并介绍了滤波技术的发展过程,最后总结了该处理过程在实践中存在的不足和今后的研究展望.