喷雾飘移的风洞试验和回归模型

为了掌握农药喷雾飘移的规律,从而为控制农药飘移到非靶标区域提供理论支持和技术依据,论文测试了由风洞地面向上0.1~0.5 m放置的5根间隔0.1 m以及水平方向距地面0.1 m高从2~6 m放置的5根间隔1 m的聚乙烯收集线所收集的含荧光示踪剂的雾滴,由荧光分析仪测定了收集线上的荧光剂含量,分析了不同位置处的雾滴沉积和飘移。针对Tee Jet公司的XR 11002延长范围扇形喷头、AIXR 11002气吸扇形喷头、TT 11002广角扇形喷头和TTI 11002涡流气吸型喷头在不同位置处的雾滴飘移试验、得到不同类型的喷头在不同风速和药剂时的雾滴飘移结果。结果显示,随着垂直高度和水平距离的增加,雾滴的沉积减少。风速增大时,垂直高度0.1~0.5 m和水平距离2~6 m的雾滴飘移都会更加严重。气吸扇形和涡流气吸型结构的喷头能产生更大尺寸雾滴,减少飘移量。采用SPSS软件建立了包含采样距离、风速、喷头类型和药剂类型在内的多变量非线性雾滴飘移特性模型,经检验,该回归模型的拟合度在0.847以上,此模型有助于降低喷雾飘移的风险,为气象条件的选择、雾滴沉积区域的预测、缓冲隔离区的确定、防飘施药技术的研究和喷施药剂药械的配套选用提供技术指导。     

基于机器视觉的室内农药自动精确喷雾系统

建立了基于机器视觉的室内农药自动精确喷雾系统，对信号采集、图像处理、施药决策、数据交换等主要问题作了较深入的研究，提出了基于相对色彩因子的树木图像分割算法，和传统方法相比，在不影响分割效果的同时大大提高了图像分割的实时性。测试表明该系统运行良好，有很好的户外应用前景。     

不同植被GPS定位精度影响因素分析及多路径效应

针对不同植被类型森林火灾的灾前预警、灾中扑救、灾后评估过程中需要精准确定火灾、水源位置和扑火路线的需求,利用Trimble Ag GPS132和Geo XT进行了草地(鸭趾草)、灌木丛(大叶黄杨)和树林(落羽杉)等不同植被类型时的GPS静态定位和动态定位试验,并观测记录了GPS卫星可见性和PDOP,对比分析其定位误差,进行不同截止高度角对能见卫星个数、PDOP和定位误差的影响,并分析其误差原因及改善方法,采用AUTO CAD结合速度过滤算法对不同植被类型时动态定位产生的多线进行简化。试验结果显示,根据卫星可见数和PDOP值,不同植被类型的GPS观测条件为草地灌木丛树林,定位误差的大小为草地灌木丛树林,灌木丛、树叶产生的多路径效应是在森林中定位误差的主要来源。得到了不同植被类型下测量次数与定位精度的回归拟合方程,定位精度与测量次数的对数成线性关系,静态定位时测量次数为200次比较合适。截止高度角太大,将导致观测失效、误差增大的现象,综合考虑根据卫星可见数、PDOP值、定位误差和减弱森林中的多路径效应等因素,截止高度角E在8°~20°比较合适。另外对于草地、灌木丛、树林不同植被类型进行动态定位时,速度过滤算法都能起到很好的修正误差、优化线型的作用。     

树木虚拟动态生长多因子协同模型及耦合研究综述

在分析树木生长过程正向调控因子和逆向胁迫因子的基础上, 系统综述国内外开展树木虚拟生长研究的4种生长模型, 提出树木生长过程实时感测及多因子协同模型以及基于图像处理的树木病虫害防治模型和树木虚拟动态生长协同模型耦合研究展望, 探讨分析树木虚拟动态生长多因子协同模型耦合、树木虚拟动态生长协同模型与农药喷雾模型耦合等, 可为精确林业关键技术和树木虚拟动态生长技术研究提供参考。     

植物表型平台与图像分析技术研究进展与展望

近年来,植物基因组得到迅猛发展,但因缺乏足够的表型数据而限制了人类解析数量性状遗传学的能力。通过开发植物表型信息采集平台和进行图像分析可以加以解决。高通量、自动化、高分辨率的植物表型信息采集平台与分析技术对于加快植物改良和育种、提高产量和抗病虫害能力至关重要。将植物表型平台信息采集平台与分析技术用于解析基因组信息,定量研究与生长、产量和适应生物或非生物胁迫相关的复杂性状,是建立植物生长模型和采集农作物高维、丰富表型数据集的重要途径,能够满足填补基因组信息与植物表型可塑性之间空白的需要。阐述了基于光学成像的植物表型信息采集平台与图像分析技术的研究进展,从室内、田间不同的使用环境出发,根据不同搭载方式,总结分析了各表型平台的功能和特点。最后,分析了目前植物表型信息采集平台与分析技术存在的瓶颈问题,提出了以下建议与展望:开发植物表型信息采集平台的多传感器集成系统;将植物生长环境监测模块融入植物表型信息采集平台中;开发针对林木的表型信息采集平台;对传感器获取的表型数据进行更好的集成与挖掘;采用无损原位根系信息采集技术得到植物地下部分的表型数据;构建表型数据统一开放的标准,进行学科交叉的深度合作。     

小麦深施肥播种机应用效果浅析

通过新型的小麦深施肥播种机的应用,实现了小麦深施肥播种,使种、肥分箱不同床,解决了过去化肥对种芽、幼苗的危害问题,达到了节本增效、增产增收的目的。     

柠条切割装置的设计研究

针对柠条进行平茬复壮、抚育收获时存在的生产效率低、劳动强度大的问题,设计了采用电机驱动的切割装置。该装置具有3个刀盘,通过锥齿轮换向,由直齿轮传动带动圆锯片切割,随后靠导向装置将割断的柠条推送至机组外侧,方便进行柠条的采收、扶持和归堆。利用ANSYS软件对切割装置主要受力部件进行了有限元分析,结果表明各项性能符合要求,具有一定的应用价值。     

GPS林业定位误差分析与野点剔除方法

针对林业GPS定位精度不高和利用差分技术提高定位精度时存在诸多局限性的问题，研究自主式提高精度方法，利用Trimble AgGPS132进行了单机定位试验，分析了试验数据的频数分布和野点剔除方法，对比分析了野点剔除前后的精度和散点分布图，探讨了野点存在的原因、解决办法和提高动态定位精度的方法，实际数据表明，采用莱以特准则剔除野点能够有效地改善数据处理结果，提高定位精度，利用加入控制点的方法可很好地校正GPS测得的动态定位数据的整体漂移。     

农药精确施用系统信息流集成关键技术研究

探讨了智能植保机械农药精确施用系统的信息流集成及其信息特征，分析了数据转换以及空间数据与属性数据的集成，编写了GPS数据采集程序，通过ODBC接口把GPS定位信息保存到数据库中，利用设计的GPS试验装置对GPS卫星进行可见性观测记录分析，运用不同平台进行GPS定位试验以及对比分析，研究了气象数据库在农药精确施用系统信息流集成中的应用，分析了气象温湿系数与林木病虫害之间的相关关系。     

基于光学相机的植物表型测量系统与时序生长模型研究

为提高形态表型检测速率,满足形态表型测量的标准化需求,以拟南芥为例,提出一种测量植物三维形态特征的方法,并建立植物时序生长方程和可视化模型,构建了一套经济实用、面向拟南芥生长过程的形态表型测量机器视觉系统。通过光学相机采集拟南芥植株的二维图像序列,利用运动中恢复结构算法生成三维点云;设计一种彩色标板,基于彩色标板的坐标系标准化方法,提取拟南芥植株的点云并标准化坐标系。与传统人工接触式测量值相比,该系统交互测量的拟南芥叶片宽度、长度、主茎长度、叶片面积、叶片间夹角的平均相对误差分别为9. 83%、10. 10%、1. 07%、4. 09%和4. 37%。利用该系统采集哥伦比亚野生型拟南芥生命周期内的形态表型信息,拟合其数学生长模型,并使用L-studio软件,将时序生长模型可视化表达。结果表明,植物固定、传感器移动的平台结构解决了传统传感器固定、植物移动方式导致的植物抖动从而影响三维重建效果的问题,可快速、准确、可靠地提取植物表型信息。基于彩色标板的点云坐标系标准化方法在每个单位时间都能够对拟南芥植物对象进行参数提取,与传统的人工接触式测量方法相比,效率高、速度快,可满足拟南芥的形态表型分析需要。