数据融合算法在畜禽舍环境监测系统中的应用

针对畜禽舍饲养环境多变量耦合的特点,提出了一种多测点传感器监测方案,以适应其复杂的饲养环境。该方案采用最优加权算法对同类传感器数据进行融合,并通过改进的 D-S （ Dempster-Shafer ）证据理论算法将不同传感器的多个参数整合,并根据整合结果对舍内环境状况做出准确判断。该方案克服了传统监测手段的单一性,避免了分别处理各环境因子信息数据的不确定性,增强了畜禽舍环境监控系统的鲁棒性。实验表明,将该算法应用于畜禽舍环境监测系统后,监测结果的可靠性与准确度均有明显提高。     

考虑自然风的气辅式喷雾雾滴飘失特性建模与补偿

气流辅助喷雾在雾滴减飘方面确有效果,然而大田作业时,其减飘效果受到自然风、喷雾流量、风筒出口风速、喷雾角等多种工况的严重影响。该文采用多相流计算流体动力学软件,建立三维流场几何模型,依据不同工况参数对雾滴漂移特性的影响,利用均匀设计安排试验方案,研究雾滴在自然风、辅助气流综合作用下在连续相和雾滴粒子离散相的耦合规律,通过流体动力学仿真完成训练样本采集,采用多元相关向量机回归方法建立不同自然风速下减飘模型,并通过模糊决策支持系统对作物茂密程度和喷嘴与冠层间垂直距离进行控制参数修正。试验结果表明：多元相关向量机回归模型预测飘失率的平均绝对百分比误差为2.56%,自然风扰动中实测和预测飘失率平均误差为8.92%,其飘失规律与所建飘失模型基本吻合。研究结果可为面向雾滴沉积效果的喷雾主动控制系统设计提供参考。     

新疆典型膜下滴灌棉花种植模式的用水效率与效益

膜下滴灌技术因具有显著的节水、保温、抑盐、增产效果,在新疆自治区棉田中已获得大面积推广应用。在目前的大田棉花生产条件下,结合当地的光热、土壤、机械等条件,因地制宜选择合理的膜下滴灌种植模式,对合理调控棉田土壤水盐分布、促进棉花生长与增产、提高劳动生产率和增加棉农收入等具有十分重要的意义。迄今为止,在新疆自治区主要存在3种典型的膜下滴灌棉花种植模式,分别为传统模式、机采模式和超宽膜模式。该文通过开展实地调查取样,基于种植密度、灌溉定额、根区土壤水盐分布、覆膜宽度以及其它影响棉花生产收益的因素,对3种典型膜下滴灌棉花种植模式的水分利用效率与经济效益进行了对比分析。结果表明,由于各种种植模式下不同的种植密度、灌溉定额、根区土壤水盐分布、覆膜宽度等对棉花的耗水与产量产生了较大影响,导致棉花的水分利用效率存在明显差异：超宽膜模式棉花的水分利用效率为1.04 kg/m3,明显高于传统模式的0.98 kg/m3与机采模式的0.89 kg/m3。另外,经济效益受种植模式（影响前期投入与棉花产量）与采棉方式（影响采棉支出与籽棉收购单价）的影响较大：超宽膜模式具有最高的经济效益,其单位面积纯收入达18582元/hm2,稍高于机采模式下的18298元/hm2,传统模式下纯收入最低,仅11725元/hm2。因此,为高效利用农业水资源并增加种棉收益,建议在新疆自治区大力推广超宽膜模式,并对现有采棉机进行适当改进以在超宽膜模式下实现采棉机械化;或适当调整现有机采模式下的滴灌带布置形式（如将其布置在窄行的中央）,但相关的效应仍有待更进一步研究。     

生物质燃料多功能炉设计与性能测试

为了解决当前生物质燃料炉存在的热效率低、排放不达标、有焦油味、炊事取暖不兼顾、炊事高度与烧炕爬烟高度不兼顾等问题,该文结合北方地区农村居民生活习惯,设计了一种集取暖、炊事、洗浴等功能于一体的生物质多功能炉,并对其性能进行了测试。结果显示,其额定热功率为8.0 kW,热效率为69.7%,炊事热效率为39.2%,炊事火力强度为39 926 J/g,综合热效率为78.55%,烟气排放指标低于国家标准。研究结果可为中国北方地区的生物质燃料多功能炉的设计和应用提供参考。     

匹配点云结合HSI色彩分量的无人机RGB影像信息提取方法

无人机通常搭载可见光波段传感器获取红-绿-蓝（Red-Green-Blue,RGB）影像,由于无人机RGB影像波段较少,影像的地物信息提取存在一定难度。该研究提出了一种匹配点云结合色调-饱和度-亮度（Hue-Saturation-Intensity,HSI）空间色彩分量的无人机RGB影像信息提取方法。首先以饱和度分量和红光波段构造了饱和度与红光比值指数,再结合可见光波段差异植被指数以及由匹配点云获得的地形特征对研究区正射影像进行分类。试验结果表明,本文方法的总体分类精度达到了91.11%,Kappa系数为0.895,证明匹配点云结合HSI空间色彩分量的方法提取无人机RGB影像信息是可行的,提取结果具有较高精度。相较于基于光谱特征的传统方法,本文方法引入匹配点云可以简单高效地提取影像中高程差异明显的地物,同时,结合HSI色彩分量能够有效弥补无人机RGB影像光谱特征较少的不足。     

螺旋藻对幼兔生长、免疫功能及血液生化指标的影响

试验旨在观察螺旋藻对生长期(断奶至3月龄)肉兔的生产性能、免疫功能、抗氧化作用及血液生化指标的影响。选用平均初始体重为(980±80)g的35日龄断奶新西兰兔80只,随机分为4个处理组:对照组、试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组,每组4个重复,每个重复5只。其中对照组饲喂基础日粮,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组分别饲喂添加0.75%、1.5%、3%螺旋藻的基础日粮。试验结束后,每组选取接近平均体重的4只兔(公、母各半),分别测定试验兔的生产性能、免疫功能、抗氧化作用及相关血液生化指标。结果表明,与对照组相比,各试验组平均日增重增加,料重比降低,胸腺指数及血清IgG与总蛋白含量、血清SOD与GSH-Px活性升高,血清MDA与胆固醇含量下降。而对脾脏指数、血清IgA、IgM、白蛋白、甘油三酯含量无明显影响。试验结果表明,日粮中添加0.75%、1.5%、3%的螺旋藻,可促进肉兔生长、降低料重比,提高肉兔机体免疫力及抗氧化能力,降低肉兔血清胆固醇含量。其中以1.5%、3%的添加水平效果较好。     

DREB1A regulon expression in rd29A:DREB1A transgenic chrysanthemum under low temperature or dehydration stress

Summary

Previously we reported that expression of the Arabidopsis DREB1A gene in chrysanthemum conferred increased tolerance to low-temperature and dehydration stresses, and that transgenic plants in which the DREB1A gene was driven by the abiotic stress-inducible promoter, rd29A, were more tolerant than those plants in which the DREB1A gene was driven by the 35S Cauliflower Mosaic Virus (CaMV) promoter. To understand the molecular basis for this improved tolerance, we isolated 74 DREB1A regulon genes using suppression subtractive hybridisation, then compared their expression patterns in rd29A:DREB1A transgenic plants (rd29A plants) and in 35S:DREB1A transgenic plants (35S plants) under different stress conditions. Our results showed that the increased tolerance to low temperatures and dehydration in rd29A plants was attributed to increased levels of expression of different members of the DREB1A regulon. Levels of expression of 69% or 91% for members of the DREB1A regulon that showed upregulation in rd29A plants were highly correlated with the level of expression of DREB1A in response to low temperature or to dehydration, respectively. These results support the hypothesis that the increased tolerance of rd29A plants to abiotic stresses resulted from elevated expression of the DREB1A regulon.     

微卫星分子标记鉴别羊肉真伪方法的建立及应用

根据动物种间特异性的原则,筛选出1对微卫星引物,建立了一种鉴别羊肉真伪的PCR检测技术。应用该方法,检测不同品种的羊肉样本(山羊、绵羊、杂交羊等)均能特异扩增出220~247 bp的目的片段,而猪、牛、鸡、鸭、兔等动物样本均呈阴性。该方法对羊肉的检测敏感度达10-10。应用该方法对山东省内屠宰场生产线、超市、市场中的各种畜禽鲜肉样品进行鉴定,羊肉的检出率为100%。     

联合SBAS-InSAR和PSO-BP算法的高山峡谷区地质灾害危险性评价

近年来,高山峡谷区地质灾害频频发生,给人民生命和财产安全带来严重威胁。针对现有地质灾害评价方法存在地质灾害数据时效性差、不准确以及需进行大量评价因子权值计算等弊端,该研究提出一种联合SBAS-InSAR（Small Baseline Subsets- Interferometric Synthetic Aperture Radar）和PSO-BP（Particle Swarm Optimization-Back Propagation）算法来对高山峡谷区地质灾害危险性进行评价的方法。首先利用SBAS-InSAR技术获取得到研究区升降轨形变量,引入高分辨率影像等作为辅助识别,得到研究区地质灾害数据;然后,选取高程、坡度、升降形变速率等12个评价因子与是否为高危险区构建PSO-BP模型,对模型进行训练、验证并保存模型;利用保存好的模型得到研究区的地质灾害指数,通过ArcGIS自然间断点分级法结合专家参与进行危险性分级,最终得到研究区地质灾害危险性评价结果。试验结果表明：利用升降轨结合的方式对高山峡谷地质灾害进行识别,避免了单一轨道存在SAR成像几何畸变造成部分地质灾害不能识别或识别结果不全面等问题;利用SBAS-InSAR技术并结合高分辨率影像等辅助信息,可有效识别出活跃的泥石流、滑坡、崩塌和潜在地质灾害,解决了现有地质灾害点数据源时效性差、不准确等弊端;利用PSO-BP算法能跳过大量评价因子权值计算等弊端;为验证该研究方法的有效性,选择信息量法和组合赋权法进行定量和定性比较,结果表明,该研究方法有效的提高了地质灾害危险性评价的准确度,信息量法、组合赋权法和该研究方法的AUC（Area Under The Curve）值分别为0.694、0.721、0.785,准确率为73.3%、76.2%、79.8%。利用该方法能更为有效的对高山峡谷区地质灾害进行危险性评价,为防灾减灾事业及政府部门决策提供参考。     

黄土丘陵沟壑区地表过程响应单元划分及其地形特征提取

地表过程解析与调控是保障人与自然和谐相处的重要途径,高效、合理地划分地表过程响应单元则是开展地表过程研究的重要前提.针对黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀的地形地貌分异特征,提出在小流域内以沟谷线、山脊线、分水线和沟缘线相互交叠,构成具有相对均一坡向、坡度与坡位的地表过程响应单元,在ArcGIS9.2中,以Hc-DEM为基础数据,通过确定沟谷线、山脊线、分水线和沟缘线的提取方法,以及响应单元平均坡度、整体坡向、面积与周长等地形特征的测算技术,实现地表过程响应单元的快速划分及其地形特征的高效提取.研究结果对促进黄土丘陵沟壑区以土壤侵蚀为代表的地表过程研究具有重要的基础意义.