太行山片麻岩山地坡面土壤含水率及其影响因子——以河北省阜平县为例

为了解决太行山干旱片麻岩山区极度缺水问题,以河北省太行山片麻岩山区的典型地区阜平县为试验基地,研究了坡向(X1)、坡位(X2)、坡度(X3)、土层厚度(X4)、土壤容重(X5)、土粒密度(X6)、植被覆盖度(X7)、田间持水量(X8)、毛管孔隙度(X9)、土壤质地(X10)等因素与土壤含水率(y)的关系。结果表明:该地土壤含水率极低,仅为3.18%~8.61%;上述因素与土壤含水率的相关系数分别为0.745,0.612,-0.078,0.992,-0.924,-0.693,0.974,0.834,0.798,0.918;除与坡度相关不显著外,其他因素均显著或极显著相关;主成分分析筛选出坡向、坡位、土层厚度、土壤容重、植被覆盖度等5个因子对土壤含水率影响最大;直接通径系数绝对值大小排序为土层厚度(0.609)>植被覆盖度(0.224)>土壤容重(-0.185),结合间接通径系数和相关系数来看,土层厚度、植被覆盖度、土壤容重均对土壤含水率有较大影响,其中土层厚度和植被覆盖度为正效应,土壤容重为负效应。     

高地隙农田信息采集机器人设计与试验

为适应水田行走和不同垄宽等复杂的农艺条件,设计了一种轮距宽度可调的高地隙四驱农田信息采集机器人。利用SolidWorks对整体结构进行设计分析和零部件选型,设计了基于GNSS和INS的组合导航与路径跟踪控制系统,并对机器人进行了水田行走性能测试和信息采集试验。结果表明,机器人四轮驱动方式具备较好的速度一致性,地隙与轮距调节机构调节到位误差率为1.33%和0.73%;直线路径跟踪的平均横向误差为6.8 cm,直角转弯的平均收敛时间为25.6 s;机器人最大行驶速度为1 m/s,单点信息采集平均耗时为24.5 s,传感器采集的各类数据均满足使用要求,该信息采集机器人可实现复杂条件下的农田信息采集工作。     

基于粒子群算法和SDAE的采棉头故障诊断研究

针对采棉头故障诊断和故障预警缺失的问题,提出基于粒子群优化算法(PSO)优化堆叠降噪自编码器(SDAE)的采棉头故障诊断方法。将采棉滚筒转速与采棉头输入转速比和采棉头液压驱动压力作为输入,利用PSO算法对SDAE网络的超参数进行自适应选取,确定网络结构,然后将预处理后的数据输入PSO-SDAE网络进行深度特征提取,经过前向传播和反向微调,得到采棉头故障诊断模型。通过采棉头堵塞故障模拟试验对算法进行验证,试验结果表明：PSO-SDAE网络诊断方法在特征有效提取、故障诊断准确率方面均优于SDAE网络、支持向量机(SVM)、反向传播神经网络(BPNN)以及深度置信网络(DBN),可用于采棉头故障诊断和故障预警。     

民勤白刺灌丛沙堆演替过程中土壤粒径分形特征

通过野外采样与室内分析相结合,研究白刺灌丛沙堆在演替过程中土壤粒度与分形维数特征,分形维数与土壤粒级及土壤理化性质的关系。结果表明:1）民勤不同演替阶段白刺灌丛沙堆土壤均以细砂（46.71%～64.06%）为主;土壤分形维数变化为1.665～2.242,在白刺灌丛沙堆演替过程中分形维数呈现先升高后降低的趋势,衰退阶段达到最大值。2）分形维数与黏粒、粉粒、极细砂呈极显著正相关（P＜0.01）,与中砂呈极显著负相关（P＜0.01）,说明黏粉粒、极细砂含量越多,土壤分形维数越高。3）分形维数与有机质、全氮含量呈极显著正相关（P＜0.01）,与速效磷含量呈显著正相关（P＜0.05）,土壤分形维数可以用来评价土壤的养分状况。研究结果可为荒漠灌丛发挥防风固沙和土壤保育功能的定量化评价提供科学依据。     

乡村振兴背景下惠农信息获取路径优化研究

[目的/意义]在乡村振兴背景下,中国农村经济迎来了一个新的发展阶段,大量的惠农信息向农民群体传递。虽然目前农民获取惠农信息的路径众多,但在获取惠农信息的过程中仍存在着众多阻碍。[方法/过程]本文通过问卷调查的研究方法,调查农民群体获取惠农信息的路径,简要阐述现有的获取惠农信息路径的情况。[结论/结果]分析发现,农民在惠农信息的获取过程中存在一定障碍,针对各路径的障碍,本文通过从全信息视角对政府惠农信息的获取路径进行具体解析。从全信息中语法信息、语义信息和语用信息的3个方面对现有路径进行改善,从形式、内容含义和价值方面进行准确判断,进而优化惠农信息的获取路径。     

基于深度视觉和蚁群避障算法的果园精准喷施路径规划方法

为了实现对Y-shaped果树的精准喷施,本文融合了彩色及深度视觉图像,提出了1种基于蚁群避障算法的果园最优行驶路径的规划方法。首先,对彩色图像进行图像分割处理,划分道路及果树树墙障碍区域,得出喷施设备的可行驶区域,提出了喷施行驶范围检测算法;然后,通过对深度图像和彩色图像融合的处理,将Y-shaped果树树冠边缘轮廓精准拟合形成栅格地图,并与蚁群避障算法相结合,提出了最优行驶路径规划算法。最后,对拟合曲线和Y-shaped果树树冠边缘轮廓进行检验,验证算法的拟合程度。实验结果证明,本文提出的路径规划算法可以准确地检测出果树区域,并实现对行驶路径的精准规划。     

水产养殖机器鱼设计与三维路径跟踪控制

为方便监测水质与水下鱼群活动,本研究设计了一款面向全水域实时监测的水产养殖机器鱼,并搭建了机器鱼控制系统,开展了机器鱼三维路径跟踪控制研究。在Serret-Frenet坐标系下建立了机器鱼三维空间路径跟踪误差模型,并基于LOS制导律和李雅普诺夫理论设计了一种模糊滑模控制器,最后利用Matlab仿真对本研究提出的控制算法的有效性进行验证。仿真结果表明：所设计的控制器能使机器鱼在模型参数不确定性、外部干扰未知的情况下实现三维路径跟踪控制,其控制精度和鲁棒性明显优于常规PID与滑模控制器。     

“三全育人”视域下高校宿舍文化建设的现状及提升路径

新时代背景下,思想政治教育的内外环境发生了深刻变化。"三全育人"既是思想政治教育的要求,也是它的科学方法和现实途径。宿舍是学校立德树人、以文化人的场所,是学生修身立志的精神家园。宿舍文化是大学生在宿舍内经过日常互动形成的集体文化,具有较强的归属感、凝聚力和认同感,其育人功能愈加重要。加强宿舍文化建设,打通思想政治教育最后一公里,可以实现公共场所和相对私密场所的有效对接,实现学生日常管理服务、思想政治教育引导、学生自我监督管理等方面的有效融合,通过全员育人、全程育人、全方位育人开展思想政治教育工作,培养学生的公共精神、集体归属感和荣誉感,有效提升"三全育人"的成效。     

茶园花蓟马种群数量与茶叶中生化物质关系的数学分析

为明确茶园花蓟马种群数量与茶叶中生化物质的相关性,利用HPLC-ELSD法测定茶叶中生化物质的含量,再通过对茶园9种茶叶上花蓟马的数量进行Pearson相关性分析、通径分析和回归分析得出不同生化物质含量与花蓟马数量关系的密切程度,并进行综合比较与分析。通过Pearson相关性分析得出,花蓟马种群数量与茶叶中糖类含量呈显著正相关,与儿茶素类呈显著负相关;通过通径分析得出,低聚原花青素类与花蓟马的通径系数绝对值最大,其次为糖类和儿茶素类,其中低聚原花青素和糖类的通径系数为正数,儿茶素类为负数;通过回归分析得出,糖类与儿茶素类仍然是与花蓟马数量相关性最显著的2类生化物质。因此,栽植时为了避免花蓟马危害,可以选择糖类含量低或者儿茶素类含量高的茶树种类。研究结果为花蓟马抗虫育种提供了科学依据。     

直接模拟蒙特卡罗方法在CFD冲蚀预测中的应用

为研究气固两相流中固体颗粒间碰撞对冲蚀的影响,提出一种利用直接模拟蒙特卡罗(Direct Simulation Monte Carlo,DSMC)方法和计算流体力学(CFD)计算颗粒间碰撞的冲蚀预测方法。使用Eulerian-Lagrangian方法,将气相作为连续相,通过Navier-Stokes方程求解,颗粒平移运动由离散相模型(DPM)求解。颗粒平移运动由Eulerian-Lagrangian框架下的DPM求解,计算颗粒间碰撞运动时采用DSMC方法以少量采样颗粒代替真实颗粒,碰撞的发生条件通过修正的Nanbu方法判定。分析气固两相流中颗粒间碰撞对弯管冲蚀速率和颗粒分布的影响,结果表明:使用DSMC方法计算颗粒间碰撞,Oka模型的平均百分误差从39.2%降低至27.4%;计算颗粒间碰撞时弯管内拱侧的无颗粒区变小,最大冲蚀位置沿外拱轴线后移5°,同时V形冲蚀痕迹的两翼向外侧扩大。使用DSMC方法计算颗粒间碰撞可以明显降低模型误差,考虑颗粒间碰撞的Oka模型与实验结果偏差最小,是冲蚀预测的最佳模型。