北方日光温室群智能化环境控制系统的研究

针对我国北方日光温室的结构特点、生产条件及管理现状,应用计算机控制技术、通信技术和网络技术等,研制开发出集多功能于一体的温室群智能化控制系统。通过对温室内环境因子的实时检测,使用模糊控制算法,控制温室内设备,使温室内的环境因子达到适合作物生长的要求。     

新疆赛里木湖水质评价与时空分布规律研究

采用模糊综合评价法及基于ArcGIS空间插值分析法评价赛里木湖水质并对其空间分布规律进行研究.研究结果表明,影响赛里木湖水质的主要因素为有机类,营养盐次之,总体水质达Ⅲ类标准.空间分布呈东部、西部浓度高于中部的特点,形成原因主要是水生植物和栖息动物等死亡腐烂遗留的物质较多,同时入湖河流的水质也是形成该规律的主要原因.     

焦作地区浅层地下水水质评价

利用焦作地区88个监测孔水质指标检测结果,采用模糊综合评价法对焦作地区浅层地下水中硝酸盐氮、溶解性总固体、硫酸盐、硬度、六价铬、氟化物、镍离子、氨氮、氯化物共9个指标进行评价.通过建立因子集、评价集、隶属度集、模糊权向量矩阵,进行模糊综合运算最终确定研究区浅层地下水水质的级别.评价结果表明,研究区浅层地下水质很差,污染率高达81.82％,其中,劣V类水质高达26.14％,主要分布于北部的大家作、小尚、北敬村以及南部的任庄、小王庄、南李村一带,与工业污染源、农业污染源和生活污染源分布具有一致性.     

采煤沉陷复垦区重金属污染与土壤酶活性的关系

以淮南新庄孜矿采煤沉陷复垦区为研究区域,对脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、蛋白酶、纤维素酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶7种土壤酶进行了测试分析。结果发现,该区域土壤酶活性受到不同程度的抑制,且7种土壤酶对重金属的敏感性不一致。采用因子分析技术提取主成分,建立了复合污染土壤总体酶活性评价指标,评价了该地区土壤重金属污染程度,并与通过灰色聚类法分析得到的土壤重金属污染等级进行了比对分析,研究了采煤沉陷区土壤酶活性与重金属污染之间的赋存关系,进一步证明在采煤沉陷复垦区这一特殊土地利用条件下,采用土壤酶活性综合指标评价土壤重金属污染是可行的。研究表明,土壤酶总体活性评价指标作为一种简单易行的评价手段,为新庄孜采煤沉陷复垦区及相似矿区复垦地的重金属污染修复提供参考和理论依据。     

基于K-means聚类和椭圆拟合方法的白粉虱计数算法

为了能够对害虫的准确计数,该文以白粉虱为例,提出了一种基于K-means聚类和椭圆拟合方法的白粉虱计数算法。该方法首先利用K-means聚类算法对白粉虱图像进行分割,使白粉虱从背景图像中分离,然后利用基于最小二乘法的椭圆拟合方法对分割结果进行椭圆拟合,统计椭圆的个数,提取椭圆中心点的颜色特征值,将其作为新的分类中心,重新对白粉虱图像进行分割和椭圆个数的统计,最后将算法收敛时的椭圆个数作为当前白粉虱的个数。对辣椒、黄瓜、番茄和茄子4种作物叶片上附着的白粉虱进行了计数试验,该算法在这4种作物上的平均计数错误率依次为2.80%,8.51%,5.00%,1.56%,并且分别比阈值化方法和K-means聚类方法的平均计数错误率降低了11.65%和70.18%。试验结果表明:所提方法能够实现对不同作物上白粉虱的准确计数,且算法具有很好的泛化性。该研究结果可为虫害的检测以及采取正确的防治措施提供重要依据。     

基于Smith-模糊PID控制的变量喷药系统设计及试验

为实现精准变量喷药技术,该文设计了旁路节流式变量喷药控制系统用于变量喷药和幅宽调节控制,运用流体网络理论建立系统的数学模型,将模糊PID控制与基于喷药流体网络模型的Smith预估控制结合起来喷药量的调节,并对国产3W-250型喷杆喷雾机进行改造并构建喷药试验平台。试验结果表明,基于喷药流体网络模型的Smith-模糊PID控制算法的动态响应更快,降低了变量喷药系统滞后性和非线性的不利影响,超调量小于13.1%,稳态误差小于3.52%,且具有较好的适应能力和鲁棒性,为精准变量喷药控制提供一种实现方法。     

基于逆模型解耦的绿茶烘焙变论域模糊控制

绿茶烘焙过程,伴随着复杂的物质交换和热交换,温、湿度变化耦合严重。针对这一问题该文提出了一种基于逆模型解耦的变论域模糊控制方法。采用支持向量机(support vector machine,SVM)方法辨识绿茶烘焙过程,建立精度相对较高逆模型,根据试验结果,电热丝电流平均误差为4.3%,而风机转速为8.5%。将该模型并与被控对象进行串联,建立伪线性系统,实现温、湿度解耦。同时采用模糊控制器对温、湿度分别进行独立控制,同时对模糊控制器的论域进行改进,增强系统的环境适应能力。性能试验结果表明,该控制系统能够将温度误差控制在小于1.4℃,相对湿度控制误差仅为2.8%;品质试验表明,绿茶橙花叔醇成分平均提升15.2%,α-法呢烯成分平均提升17.4%,芳樟醇成分平均提升14.2%。该文方法能够有效提升绿茶烘焙过程的控制效果,提供了一种控制绿茶烘焙过程的新途径。     

基于偏振光和聚类分析的皮蛋壳裂纹无损检测(英文)

检测出缸皮蛋蛋壳是否有裂纹是确保皮蛋质量的重要环节。腌制好的皮蛋蛋壳表面大量的灰褐色斑点和一些大块黑斑使得其蛋壳表面的裂纹不易检测。皮蛋表壳斑点和裂纹的微细结构不同,对偏振光的退偏程度也不一样,可以利用皮蛋表壳各点偏振度的差异来识别其裂纹。该文设计了皮蛋表壳偏振图像采集系统,基于皮蛋0、45°、90°、-45°4个偏振角度的图像和斯托克斯公式获得皮蛋表壳裂纹的偏振度图像,对偏振图像进行阈值预处理后,以皮蛋表壳偏振图像中像素最高且连通区域最大部分作为中心,截取100×100像素的图像,提取该图像裂纹长度、均方比、偏度和峰度等4个特征参数,采用Kmeans聚类分析算法准确识别了皮蛋表壳裂纹。试验证明,该方法综合准确率为93%,其中好壳皮蛋识别准确率为100%,裂纹蛋识别准确率为88.3%,这表明偏振光检测技术能有效地识别皮蛋蛋壳裂纹。     

复杂景观环境下土壤厚度分布规则提取与制图

复杂景观环境下,土壤—环境关系知识的获取是预测性土壤制图的基础。为了探究复杂景观下土壤厚度分布与环境条件的关系,该文以黑河上游祁连山区典型小流域为研究区,应用模糊c均值聚类(fuzzy C-means cluster,FCM)和决策树(decision Tree,DT)方法,建立了一套获取土壤厚度分布与环境间关系知识的方法。利用2种方法结合获得流域内土壤厚度各分布等级的环境要素关键阈值与土壤-环境关系知识集,将所得环境阈值和知识集进行预测性制图,并通过野外独立样点对制图结果进行精度评价。结果表明:土壤厚度图的总体精度为74.2%,Kappa系数为0.659。该研究将2种方法结合获得了土壤厚度分布对应的土壤环境关键阈值和土壤-环境关系知识集,为复杂景观环境下土壤厚度的预测性制图提供了一种有效的解决方案。     

农业干旱脆弱性模糊综合评价

科学合理地选用评价指标和评估模型对客观真实地评判干旱脆弱性具有重要意义.根据农业干旱脆弱性的发生机制,从自然、社会、经济方面综合考虑选取影响农业干旱脆弱性的指标,建立农业干旱脆弱性评价指标体系,并采用基于熵权的模糊综合评价法,以广西百色市地区为例,对其农业干旱脆弱性程度进行分析评价,根据最大隶属度原则得到综合评估结果.结果表明,广西百色市地区的农业干旱脆弱性程度较严重,这是当地落后的经济水平、恶劣的自然环境以及社会因素综合影响的结果体现.农业干旱脆弱性程度评价结果可为当地政府制订缓解或降低农业干旱脆弱性程度的针对性治理对策提供参考.