Contrasting methods for estimating evapotranspiration in soybean

Crop scientists are often interested in canopy rather than leaf water estimates. Comparing canopy fluxes for multiple treatments using micrometeorological approaches presents limitations because of the large fetch required. The goal of this study was to compare leaf-scale to field-scale data by summing soil water evaporation (E) and leaf transpiration (T) versus ET using tower eddy covariance (EC) and scaling leaf transpiration to the canopy level using a two-step scaling approach in soybean [Glycine max (L.) Merr.]. Soybean transpiration represented 89-96% of E + T when combining the soil water evaporation with leaf transpiration on the five measurement days during reproductive growth. Comparing E + T versus ET from the EC system, the E + T method overestimated ET from 0.68 to 1.58 mm. In terms of percent difference, the best agreement between the two methods was 15% on DOY 235 and the worst agreement occurred on DOY 234 (41%). A two-step scaling method predicted average ET within 0.01 mm of the EC ET between 10:00 and 14:15 on an hourly time-step on DOY 227 under uniform sky conditions and average ET within 0.03 mm of the EC ET on DOY 235 under intermittent sky conditions between 10:00 and 15:15. Pooling the scaled-leaf data and comparing them with the measured EC ET data exhibited a strong linear relationship (r = 0.835) after accounting for bias (6%). Findings from this study indicate satisfactory results comparing absolute differences are likely not obtainable by summing leaf transpiration with soil water evaporation to calculate canopy water fluxes. However, scaling leaf transpiration provided a robust measure of canopy transpiration during reproductive growth in soybean under these conditions and merits additional study under different climatic and crop conditions.     

扩展Kalman滤波的理论研究及数值试验

首先阐述了EKF（Extended Kalman Filter）的算法,然后对具有混沌和高度非线性的Lorenz（1960）系统进行了数值试验,并利用Monte Carlo方法对计算的协方差阵演变进行了检验.发现在一定的初始误差下,EKF方法对于非线性系统可以较好地计算系统方差协方差阵的演变,并且对系统状态进行有效的估计.     

轴向旋涡流动的PIV实验研究

向旋涡流动是离心叶轮叶片之间一种特殊的相对流动,其流动规律是离心叶轮正反问题研究的重要基础。以先进的PIV测试系统在一特殊的自制叶轮内有针对性地完成了轴向旋涡速度分布规律测试,这些测试结果和有关理论探讨将为认识这一重要的流动现象提供有价值的依据。     

基于协方差描述子和LogitBoost的交通场景图像分割

针对传统方法直接采用图像特征参与图像分割时存在的特征冗余且分割准确率低的问题，提出了一种基于协方差描述子和LogitBoost的交通场景图像分割方法.采用运动结构特征、纹理和HOG特征描述交通场景，并利用协方差描述子进行特征融合以消除特征冗余；采用多类LogitBoost分类器进行图像分割，提高了交通场景分割的精度.在公共测试视频数据库CamVid中测试和评估了所提出的算法，结果表明了该方法的有效性.     

永磁式涡流缓速器制动性能影响因素敏感性分析

在分析永磁式涡流缓速器制动力矩与结构参数关系的基础上,将均匀设计和回归分析方法引入到永磁式涡流缓速器制动性能影响因素敏感性分析中。以某型号的永磁式涡流缓速器为例,建立了制动力矩随转子鼓内半径、永磁体周向长度、气隙宽度、转子鼓轴向宽度和永磁体高度5个结构参数变化的回归模型,重点讨论了结构参数间交互作用以及各结构参数对制动力矩的影响程度,基于均匀试验设计和制动性能敏感性分析的结果,采用全排列法对结构参数进行了优化。     

旋流自吸泵内部湍流场大涡模

旋流自吸泵蜗壳结构不同于普通泵,具有特殊的流场结构.采用大涡模拟方法和滑移网格技术,通过对设计工况下旋流自吸泵三维非定常湍流场的数值计算,捕捉到泵叶轮和蜗壳内的压力分布、速度分布和尾迹区内旋涡的结构与演化特征等重要流动信息,结果表明叶轮内部静压具有一定的非对称性.分析了分离室内漩涡形成的原因.对含气率分布的分析表明,叶轮中气相主要集中于叶片的吸力面区域.对旋流自吸泵的性能进行预测,得到了预测性能曲线,并将预测结果与性能试验结果作了对比,证明了大涡模拟法能够较准确地预测旋流自吸泵内部流动特性和性能.     

基于Rogowski永磁式涡流缓速器电磁场与制动力矩研究

永磁式涡流缓速器电磁场分析是其设计的核心.为了研究永磁式涡流缓速器电磁场分布,将缓速器的永磁体等效为磁化电流,从麦克斯韦方程组出发,应用Rogowski方法,研究了气隙磁场分布,计算了转子鼓中的涡流密度,推导出了永磁式涡流缓速器的制动力矩计算公式.采用Rogowski方法不仅清楚地揭示出永磁式涡流缓速器的电磁场物理本质,而且制动力矩理论计算值与缓速器台架试验结果的误差小于10%,在可接受范围内.     

稻油两熟农田生态系统净碳交换特征及其主要影响因子研究北大核心CSCD

为深入了解农田生态系统碳交换规律以及碳循环的机理和过程,本研究采用涡度相关技术,对湘中地区稻油两熟农田生态系统进行了全年的通量观测,分析了碳通量及其各组分在不同时间尺度上的变化特征,探讨了水稻、油菜生长季内碳通量对主要环境因子的响应。结果表明:稻油两熟农田生态系统净碳交换日尺度变化特征总体呈"U"型单峰曲线变化,季节变化特征呈现单峰双谷"W"曲线变化,存在两个明显的碳吸收期;净碳交换吸收峰值水稻普遍高于油菜,总初级生产力和生态系统呼吸的累积速率水稻高于油菜;稻油两熟农田生态系统全年的净碳交换累积总量为-206.26 g/m^(2),总初级生产力累积总量为1 173.9 g/m^(2),生态系统总呼吸累积总量为967.64 g/m^(2),生态系统的碳利用效率为17.6%,总体表现为碳吸收旺盛;水稻和油菜生长季内碳通量与环境因子的相关性不同,白天的净碳交换与光合有效辐射呈负相关,夜间生态系统呼吸随土壤温度的升高呈指数曲线变化,油菜的温度敏感性要高于水稻。本研究结果可为农田固碳减排提供理论依据和数据支持。     

基于涡度相关法的水稻光能利用率研究

为探讨水稻生长季内光能利用率（light use efficiency，LUE）的动态特征，使用2020年5—9月稻田通量观测资料，应用简单相关分析和通径分析方法，分析环境因子对光能利用率的影响。结果表明，水稻生长季LUE日平均值为0.95%，波动范围为0.25%~2.23%，小时尺度表现为早晚值较高、中午值较低，日动态上呈现先升高后降低的单峰曲线变化；日尺度上的LUE主要受光合有效辐射和空气温度影响。研究为合理利用农田生态系统资源、推动LUE在生产力模型中的应用提供了理论依据。     

湘中地区冬油菜全生育期碳通量变化特征分析

为探讨冬油菜的净碳交换特征及其固碳能力，采用涡度相关法对湘中地区油菜生态系统（2019年10月-2020年5月）的碳通量进行连续观测，分析了油菜全生育期内碳通量变化特征。结果表明：油菜生育期内碳通量具有明显的日变化和季节变化动态，碳通量月平均日变化以及不同生育期日变化均呈现为夜间高、白天低、正午达到最低谷的“U”型单峰曲线变化，不同月份和不同生育期的差异主要体现在曲线变化的幅度上；油菜不同生育时期的固碳能力有所不同，固碳能力由大到小依次为：花期、角果期、抽薹期、苗期，固碳能力总体随生育进程推进不断提升；油菜生育期内的净碳交换量总和为-101.62 gC·m^-2、总初级生产力为461.67 gC·m^-2、总呼吸为360.05 gC·m^-2，即净CO₂吸收量为1.02 t·hm^-2，说明油菜生态系统表现出一定的碳汇功能。