应用"3S"技术,在农业科学研究中贯彻科学发展观

“3S”技术对科学发展观的形成起到过重要作用。本文概述了“3S”技术与科学发展观的辩证关系;介绍了“3S”技术在农业的应用,提出了为农业实施科学发展观,农业科学研究在“3S”技术方面需要解决信息挖掘、时空信息管理一体化、农业知识工程、农业信息技术工程化、“3S”技术与农业应用系统相结合等问题。我国经过近30年的发展,“3S”技术农业应用的核心内容已经趋于稳定、成熟,当务之急是落实科学发展观,用“3S”技术解决农业现代化、信息化中急需解决的实际问题。     

基于三维重建的动物体尺获取原型系统

为提高现有动物体尺获取技术的效率和自动化程度,提出双深度摄像头动物实时三维重建系统,进而进行动物体尺获取。基于随机采样一致性算法的圆球标定方法对摄像头外参数进行自动标定,再利用外参数将同步获取的点云数据进行配准达到实时重建,最后采用优化拾取机制后的交互式测量方法得到体尺。选取Xtion PRO作为点云数据采集设备并以猪标本作为重建对象,利用高精度激光扫描仪的重建数据与该系统重建结果进行了对比试验,结果表明圆球标定算法能够全自动快速地获取摄像头外参数,用该参数配准后的数据平均误差在7.50 mm以内,该系统以15帧/s的速度重建猪体全身,获取误差在4%以内的体尺信息,达到农业上动物体尺测量的一般要求,该系统可用于动物体尺测量。     

植物立体可视化模拟系统原型StereoPlants的构建

随着虚拟植物可视化研究的深入,植物群体以及复杂的植物器官或微观显微结构模拟已成为趋势。目前植物模拟中可视化结果展示方式多是对渲染的图像进行平面显示,不便于对大场景植物群体或复杂微观显微结构可视化结果的认知。为此,该文提出并实现了一个立体显示植物模拟的系统原型,该系统完成植物可视化立体内容的生成到立体展现,系统的软件部分基于跨平台的FLTK界面库与OpenGL图形库完成植物模拟立体可视化架构,支持对现有的基于该图形库的可视化模拟模型的移植,硬件部分由计算机与被动式立体展示系统组成。为了测试系统的可行性与有效性,在立体可视化框架上移植现有植物根系可视化模拟,结果显示,该立体显示植物模拟系统原型可生动地、沉浸地立体显示植物可视化模拟。该原型系统使得植物群体以及复杂的植物器官或微观显微结构的可视化更直观、更容易被认知。     

利用网格法确定县域农田整治优先度

为了科学测算农田整治难度系数,合理确定不同评价单元整治的优先次序,该文根据研究区域农田整治特点,以江苏省宝应县为例,以规则网格为评价单元,从土地利用结构、农田空间格局、可提高生产能力、土壤环境质量、人口社会因素等5个影响因素,构建农田整治优先度评价指标体系。对研究区按1′×1′的经纬度网格划分的532个网格评价单元进行农田整治优先度测算,并根据计算结果,按整治优先顺序将整个研究区划分为近期、中期和远期网格单元,分别占42%、31%和27%。远期网格单元分布在宝应县中部和南部的平原区,该区域农田的连片性、细碎度和质量等别等优于其他区域。研究结果表明,该文提出的区域农田整治优先度评价方法,有助于确定农田整治先后顺序,明确优先开展整治区域和方向。该方法为区域土地整治规划提供支撑,也为中国各县市开展高标准基本农田建设提供科学参考。     

植物三维建模研究现状

植物三维建模是农学、地学、生物学、植物学、生态学等领域的研究热点之一.近年来,伴随计算机图形学、数学、计算机软硬件技术和测量技术的快速发展,虚拟植物三维建模和真实植物三维建模技术得到快速发展.本研究回顾了基于L-系统的虚拟植物三维建模研究现状,并总结了该方法存在的问题;综述了基于激光雷达新技术的两类真实植物三维建模方法,介绍了国内外的新方法,总结了该领域今后的两点重要研究内容.     

耕地质量构成要素间的影响分析——以吉林省前郭县为例

耕地质量各构成要素的特点和相互间的影响,决定了耕地质量的外在表现。从构成耕地质量的自然因素和环境因素入手,研究具体区域耕地质量构成要素间的相互影响关系,以便针对耕地质量的特点,选择适宜的利用方式。本文以吉林省前郭县为研究区域,基于农用地分等成果和地球化学评估成果,分析该研究区内耕地质量构成要素的特点和相互影响关系。结果表明:在本研究区内耕地利用等与土壤肥力等呈正相关趋势,说明耕地生产能力随土壤肥力的增高而增大;耕地利用等与土壤环境健康等呈负相关趋势,说明研究区内的耕地利用方式对耕地的土壤环境状况造成了负面影响;土壤肥力等与土壤环境健康等呈负相关趋势,说明人们改善土壤肥力的方式,对土壤环境健康造成了负面影响。尽管目前研究区内耕地的土壤重金属含量尚未超标,但土壤环境健康等的变化趋势向我们发出了警示,应注意合理施用化肥农药,避免耕地土壤环境的恶化。     

玉米倒伏胁迫影响因子的空间回归分析

为指导玉米新品种的推广,采用回归模型分析玉米主产区倒伏胁迫空间分布成因。该文用多元逐步线性回归法筛选黄淮海夏播玉米区的倒伏胁迫的决定因素,比较普通最小二乘法线性回归模型和地理加权回归模型的结果,以确定倒伏胁迫及其决定因素是否存在空间非平稳性和空间依赖性。结果表明：在探索倒伏的空间异质性时,地理加权回归模型显著优于普通最小二乘法线性回归模型;日降水量是玉米倒伏胁迫的主要环境成因,且倒伏程度随日降水量增加而加重;土壤含氮量、留苗密度和日平均风速与倒伏的关系随空间位置而发生正负向变化,因地制宜的分析倒伏成因才能客观有效的指导农民种植生产。     

品种筛选多环境测试作图分析方法

作图分析是挖掘品种多环境测试信息的有效手段。为充分挖掘测试信息,高效而准确地实现品种评价、筛选与预测这一目标,有必要引进更多可适用众多性状、易于理解和使用的直观作图分析方法。该研究根据近年分析品种多环境测试的经验,提出3种作图分析方法——雷达图、蜡烛图和条件格式,以国家玉米品种区试数据为例,对3种作图方法的使用进行分析。结果表明：3种方法均为适用于品种多环境测试数据的有效作图分析方法,对不同观测性状均可适用,并易于理解和使用;雷达图有助于多指标综合分析,包括品种或环境的认知度、一致性分析,以及品种的筛选和对比;蜡烛图有助于单指标的详细对比和规律挖掘,如试点区辨力、品种稳定性与优异性规律等;条件格式则是数据浏览与直观表达的结合。应用3种作图方法可提高多环境测试的决策效率。     

果桑栽培管理技术

1园地选择 凡是可种植水稻的田块、杂边田、河边、路边地，低山缓坡地，海涂围田后淡水冲刷几年后的涂块，土壤含盐量低于0．2％，pH值在5．5-8．0的田块均可种植果桑。种植地块要远离烟厂区和化工厂。     

基于点云采集设备的奶牛体尺指标测量

为验证Xtion在奶牛体尺测量上应用的可行性,该文以提高现有体尺指标测量技术的精度、效率及自动化程度为目标,选用Xtion作为采集设备,石膏奶牛模型和真实奶牛作为试验对象,在实验室环境下,采用高精度三维扫描仪扫描奶牛模型作为对比点云数据,以不同距离下Xtion采集的数据作为测试点云数据,通过统计误差定量分析数据精度和密度随采集距离变化的规律,以确定合适的采集距离。养殖场环境下,在小于1.2 m采集距离条件下利用Xtion获取奶牛点云数据,采用Meshlab对点云数据进行可视化和交互测量,定性分析阳光、体表材质等因素对获取点云数据质量的影响,并将交互测量与人工测量结果进行对比分析。结果表明,在遮挡太阳光和采集距离大于0.6小于1.2 m条件下,平均误差小于±5 mm,相对误差小于10%,Xtion作为点云采集设备用于奶牛体尺测量是可行的。