基于Landsat和MODIS数据融合的农牧区NPP模拟

天山北坡是中国重要的农牧业发展基地,利用遥感数据准确获取植被净初级生产力(Net primary productivity,NPP)的时空信息,对于合理分配农牧业草地资源具有重要意义。由于受到天气影响及卫星传感器受到时间分辨率和空间分辨率的限制,获取既具有中空间分辨率、又具有高时间分辨率的遥感数据比较困难。本文基于中空间分辨率Landsat 8 OLI数据与高时间分辨率MODIS数据,采用遥感数据时空融合STARFM算法,获取中空间分辨率和高时间分辨率序列的遥感数据,以天山北坡中段区域为实验区,结合CASA模型,对区域内植被NPP进行模拟。结果表明,2016年内8个时期,融合后的NDVI数据与对应时刻的Landsat 8 OLI NDVI数据的相关系数不小于0.759,偏差在0.006 2～0.009 4之间,均方根误差在0.074～0.135之间;利用融合数据与CASA模型协同模拟的NPP具有良好的空间细节信息,NPP模拟值与野外实测值决定系数R~2为0.860 1,表明两者具有较好的相关性。本研究为多源遥感影像融合技术与光能利用率模型协同模拟NPP提供了新的思路。     

基于YOLO v3与图结构模型的群养猪只头尾辨别方法

在利用视频监控技术对群养猪只进行自动行为监测时,对猪只准确定位并辨别其头尾位置对提高监测水平至关重要,基于此提出一种基于YOLO v3(You only look once v3)模型与图结构模型(Pictorial structure models)的猪只头尾辨别方法。首先,利用基于深度卷积神经网络的YOLO v3目标检测模型,训练猪只整体及其头部和尾部3类目标的检测器,从而在输入图像中获得猪只整体及头尾部所有的检测结果;然后,引入图结构模型,描述猪只的头尾结构特征,对每个猪只整体检测矩形框内的头尾部位组合计算匹配得分,选择最优的部位组合方式;对部分部位漏检的情况,采取阈值分割与前景椭圆拟合的方法,根据椭圆长轴推理出缺失部位。在实际猪场环境下,通过俯拍获得猪舍监控视频,建立了图像数据集,并进行了检测实验。实验结果表明,与直接利用YOLO v3模型相比,本文方法对头尾定位的精确率和召回率均有一定提高。本文方法对猪只头尾辨别精确率达到96.22%,与其他方法相比具有明显优势。     

社会资本对农民工返乡创业意愿的影响效应分析——基于互联网嵌入视角

农民工返乡创业能够有效培育农村经济发展的内生力量，对促进乡村振兴战略具有重要现实意义。在当前信息时代背景下，社会资本因互联网的嵌入已分化为现实社会资本和虚拟社会资本，这对农民工返乡创业意愿的影响效应可能不同。基于互联网嵌入视角，利用西安市406个农民工的微观调查数据，运用结构方程模型，分析现实社会资本和虚拟社会资本对农民工返乡创业意愿的影响效应。结果表明，农民工返乡创业意愿较为强烈；现实社会资本对农民工返乡创业意愿具有直接正向影响；虚拟社会资本对农民工返乡创业意愿具有直接负向影响、间接正向影响；虚拟社会资本可以转化为现实社会资本；虚拟社会资本正在逐步取代部分现实社会资本成为提升农民工返乡创业意愿的重要推力；互联网嵌入对于现实社会资本具有直接负向影响，对虚拟社会资本具有直接正向影响，对农民工返乡创业意愿没有直接影响。据此，提出加快农村地区经济组织发展，增加现实社会资本的累积；建立并完善信息服务平台，加强互联网信息审核机制的政策建议。     

喀斯特森林近地表层覆盖对碳酸盐岩红土蒸发过程的影响

蒸发是西南喀斯特地区薄层土壤水分损失的主要途径,浅层土壤水分的存蓄对喀斯特地区农业生产和生态恢复至关重要。以西南喀斯特森林碳酸盐岩红土为研究对象,基于室内蒸渗试验设置4个苔藓生物量(0,0.32,0.64,0.95 kg/m~2)和3个松针生物量(0,0.32,0.64 kg/m~2)共12种处理,分析森林近地表层覆盖对碳酸盐岩红土蒸发过程及表层温度时空分布的影响规律,并对比3种蒸发模型(Black、Rose、空气动力学蒸发模型)在喀斯特森林碳酸盐岩红土的适用性。结果表明:苔藓和松针覆盖显著降低累积蒸发量和蒸发速率(P0.05),接种苔藓0.95 kg/m~2和覆盖松针0.64 kg/m~2处理比裸土累积蒸发量小36.9%;苔藓和松针导致土壤含水量显著增加(P0.05);苔藓和松针增加了表层土壤的平均温度,松针对土壤温度的提升作用强于苔藓;Black、Rose和空气动力学模型均能较好地模拟碳酸盐岩红土蒸发过程,Black蒸发模型的拟合精度高于Rose和空气动力学蒸发模型。研究结果能为西南喀斯特地区的水量平衡分析提供理论支撑并加强对喀斯特森林地表水文过程的认知。     

拖拉机姿控飞轮防侧翻系统卸载能量回收试验研究

拖拉机侧翻事故是农业生产过程中最严峻的安全问题之一，现有主、被动安全手段均未能从根本上解决该问题。在前期利用飞轮—电机加速旋转时产生的反向力矩进行姿态调节实现失稳态拖拉机姿态回稳的基础上，为进一步避免姿控飞轮卸载过程造成能量浪费，本文基于1∶16比例模型试验平台设计搭建了飞轮卸载能量回收电路，并通过模型试验对其回收效果进行了验证。试验结果表明，当模型拖拉机以0.2m/s速度行驶于路面不平度较高的G级、H级路面出现侧翻趋势并实现姿态回稳时，整机侧向姿态角降至10°后能量回收系统可介入工作，此时回收电压出现峰值0.97V（H-B轨迹），随后其数值变化趋势与姿控飞轮转速的降低趋势相似，直至飞轮卸载完成后回收电压归零。试验过程中，飞轮—电机系统在对不同的整机侧翻趋势做出响应时，能量回收系统完成的电量回收不同，但均完成了对飞轮卸载能量的部分回收，提高了整机能源的利用效率。     

基于VOF模型的高温熔盐泵上端密封泄漏分析

为研究熔盐泵上端间隙密封的运行性能,基于SST k-ω湍流模型和VOF模型对熔盐泵上端密封结构性能进行计算,对不同扬程和不同介质条件下的泄漏量、扬程损失以及溢液腔内气液交界面形态进行分析.讨论扬程和介质条件对上端密封性能的影响,总结了关键变量和上端密封性能之间的相关关系.结果显示:泵扬程的增大会使泄漏量增加,如果扬程过大,黏性会对泄漏量产生显著影响;在相同扬程条件下,4种介质在间隙密封进出口的扬程损失差异均很小;间隙扬程损失随着泵扬程的增大而增加,3种泵扬程条件下间隙扬程损失都稍小于泵扬程;在溢液腔中,轴壁面高速旋转会使液体形成不规则的气液交界面和空腔;泵扬程的增大会抬高气液交界面的最高位置,使排液口内充液更多;在清水介质条件下,对该上端密封在不同扬程和流量的泵中下进行测试,在最高压力工况下熔盐泵仍保持稳定运行,未出现严重泄漏.     

河北省主要树种单木和林分生长率模型研建

利用第六次至第九次全国森林资源清查河北省2001,2006,2011,2016年4个年度的固定样地调查数据,采用非线性回归估计方法,建立了18个树种组的单木胸径生长率和材积生长率模型,以及12个树种组的林分材积生长率模型。结果表明,单木生长率模型的平均预估误差(MPE)基本都在3%以内,而平均百分标准误差(MPSE)、胸径生长率模型大都在10%以内,材积生长率模型大都在20%左右;林分生长率模型的平均预估误差(MPE)基本都在5%以内,平均百分标准误差(MPSE)大都在25%以内。所建模型可为河北省开展森林资源年度更新提供技术支撑。     

Implementation of an easily reconfigurable dynamic simulator for recirculating aquaculture systems

Methodology of Programmable Process Structures has been implemented and applied for the flexible automatic generation and simulation of Recirculating Aquaculture Systems. First, we implemented and validated the model for a pilot unit, based on short time experiments with Common carp (Cyprinus carpio), utilizing data and functionalities from the literature. Afterwards, starting from this model we generated a hypothetical single tank model of simulated increasing volume, to demonstrate how it supports the simplified, preliminary analysis, design and control of the possible multi-stage systems. We showed that the simulation of a single tank with an appropriately increasing volume makes possible to study the various control strategies, as well as to design the structure and the grading strategy of the multi-stage systems, without an increased combinatorial complexity. In the knowledge of the simulated increasing volume, we determined the volumes of subsequent stages by equidistant partitioning of the rearing time, algorithmically. Considering the available (or planned) tank volumes, this method makes possible to design a multi-stage system that approximately corresponds to the previously optimized single tank model. This conclusion was illustrated by the generation and simulation of the model for the respective multi-stage system.     

Dissolved oxygen controls summer habitat of Clear Lake Hitch (Lavinia exilicauda chi), an imperilled potamodromous cyprinid

Clear Lake Hitch is an imperilled minnow endemic to Clear Lake, Lake County, California, United States listed as threatened under the California Endangered Species Act (ESA) and a candidate for listing under the United States ESA. It exhibits a potamodromous life cycle whereby adults, which reach up to 6 + years in age and over 350 mm in length, migrate into Clear Lake's ephemeral tributaries briefly during spring to spawn. Conservation and management of Clear Lake Hitch is inhibited, in part, by a lack of information on the lacustrine habitat of nonbreeding individuals within Clear Lake. To address this problem, we sampled Clear Lake Hitch with gill nets in a stratified random sampling design to determine the distribution and habitat associations in early summer 2017 and 2018. We identified abundance-habitat relationships for juveniles and adults using Bayesian zero-inflated negative binomial generalised linear mixed modelling. Results indicated that dissolved oxygen concentration was the most important habitat feature measured; juveniles and adults were substantially more abundant in normoxic (≥2 mg/l) than in hypoxic (<2 mg/l) habitat. Both also exhibited weak positive relationships with chlorophyll fluorescence, suggesting relatively productive habitats may support higher numbers of Clear Lake Hitch. Spatially, juveniles were most abundant in nearshore habitats while adults were ubiquitous, indicating an ontogenetic habitat expansion that may be associated with a resource availability-predation risk trade-off. Management actions undertaken to improve hypoxia problems in Clear Lake would also improve Clear Lake Hitch habitat.     

鸡胚及禽类细胞系在生物医药领域的应用及研究进展

鸡胚因发育过程清楚，长久以来作为基础和应用科学研究领域重要的实验模型，尤其在鸡胚发育早期绒毛尿囊膜阶段，因其血管丰富，是天然的免疫缺陷宿主，是病理学、药理学和肿瘤学等研究领域的理想实验模型。作者简述了发育早期的鸡胚组织结构，并介绍了鸡胚绒毛尿囊膜在肿瘤研究、血管生成、器官移植、烧伤等疾病机理研究中的应用，以及在鸡胚病理模型基础上进行的抗肿瘤药物筛选的应用。重点介绍了鸡胚及禽类细胞系在病毒繁殖和疫苗生产、治疗性蛋白和单抗生产方面的应用研究进展。多种人源病毒、禽源病毒、支原体等可在鸡胚及禽类细胞上增殖，并用于疫苗生产。作者对常用的禽类纤维原细胞和多能干细胞的发展和特点进行了阐述，并总结了商业化的禽类细胞系来源以及部分易感病毒。鸡胚表达系统能够在目的蛋白特定位点产生人源化糖基，减少目的蛋白对人的过敏反应，且禽蛋廉价易得，可作为生产人用单克隆抗体和治疗性蛋白的合适供体。作者介绍了鸡胚及禽类细胞系在生物医药领域应用的最新进展，并对鸡胚作为动物模型在未来的应用进行了展望。