不同品种青贮玉米群体光合性能指标的变化

通过对不同青贮玉米品种群体光合性能指标的研究结果表明，不同青贮玉米品种叶面积指数、光合势、群体生长率在整个生育期均呈单峰曲线变化，峰值出现在散粉至乳熟期间，因不同品种而异。净同化率则呈“马鞍”型曲线变化。多分蘖品种科试1号、植株高大品种东陵白与农大647在生育期间叶面积指数和光合势均较高，东陵白生育前、中期群体生长率显著高于其它品种，且高值持续时间较长，这是其生物产量高的生理基础。生产中，采取合理栽培措施，克服此类品种植株高大、个体繁茂、群体郁蔽导致植株病害和倒伏严重的不足，可实现青贮玉米群体生物产量的进一步提高。     

改进田间杂草识别图像预处理方法的研究

机器视觉系统采集到的田间杂草图像在分割之前,需要对图像进行预处理来改善图像的视觉效果。为了提高图像的预处理效果,针对杂草图像的特点,在多级加权中值滤波算法的基础上,增加3个不同大小尺寸的二维滤波掩膜,使得在去除噪声的同时尽可能保留了更多的细节特征,从而改善了田间杂草图像的滤波效果。     

Modeling soil water dynamics in a drip-irrigated intercropping field under plastic mulch

Intercropping, drip irrigation, and the use of plastic mulch are important management practices, which can, when utilized simultaneously, increase crop production and save irrigation water. Investigating soil water dynamics in the root zone of the intercropping field under such conditions is essential in order to understand the combined effects of these practices and to promote their wider use. However, not much work has been done to investigate soil water dynamics in the root zone of drip-irrigated, strip intercropping fields under plastic mulch. Three field experiments with different irrigation treatments (high T1, moderate T2, and low T3) were conducted to evaluate soil water contents (SWC) at different locations, for different irrigation treatments, and with respect to dripper lines and plants (corn and tomatoes). Experimental data were then used to calibrate the HYDRUS (2D/3D) model. Comparison between experimental data and model simulations showed that HYDRUS (2D/3D) described different irrigation events and SWC in the root zone well, with average relative errors of 10.8, 9.5, and 11.6 % for irrigation treatments T1, T2, and T3, respectively, and with corresponding root mean square errors of 0.043, 0.035, and 0.040 cm³ cm^?3, respectively. The results showed that the SWC in the shallow root zone (0–40 cm) was lower under non-mulched locations than under mulched locations, irrespective of the irrigation treatment, while no significant differences in the SWC were observed in the deeper root zone (40–100 cm). The SWC in the shallow root zone was significantly higher for the high irrigation treatment (T1) than for the low irrigation treatment, while, again, no differences were observed in the deeper root zone. Simulations of two-dimensional SWC distributions revealed that the low irrigation treatment (T3) produced serious severe water stress (with SWCs near the wilting point) in the 30–40 cm part of the root zone, and that using separate drip emitter lines for each crop is well suited for producing the optimal soil water distribution pattern in the root zone of the intercropping field. The results of this study can be very useful in designing an optimal irrigation plan for intercropped fields.     

融合光谱与图像信息的河套蜜瓜糖度在线检测试验系统

针对蜜瓜糖度在线检测的需求,设计了融合漫透射光谱与图像信息的河套蜜瓜糖度在线检测试验系统,该系统包括硬件平台和软件系统两部分。硬件平台主要包括蜜瓜输送装置、光谱采集装置、图像采集装置和控制系统4部分。软件系统基于Microsoft Visual C++6.0语言,结合Omni Driver软件、Fly Capture2及Open CV软件开发。系统可实现蜜瓜光谱与图像信息的自动采集、显示及保存,可实现对漫透射光谱预处理,获取糖度检测所需光谱数据,对图像预处理,提取蜜瓜外观特征图像信息(R、G、B颜色值和蜜瓜体积)。在此基础上,系统可通过融合漫透射光谱与图像信息的蜜瓜糖度检测模型,计算蜜瓜糖度。系统同时可实现检测个数统计,外观特征信息及糖度的实时显示、保存等功能。测试试验表明,该试验系统检测1个样品用时1.2 s,糖度检测均方根误差为1.22,可满足河套蜜瓜糖度在线检测试验需求,为进一步开展河套蜜瓜糖度在线检测研究奠定了基础。     

空间电场阴极聚水机理及初步试验研究

为了解决干旱地区缺水问题,采用施加正向空间电场的方法,使悬浮在气体中的雾粒荷电在静电力的作用下定向移动,迅速地积聚到作为阴极的土壤表面,同时也抑制了土壤水分蒸发,从而实现了空间电场的阴极聚水.为此,设计了一种电极电压、异极距和间歇工作节拍可调的空间电场聚水试验系统,研究了空间电场对土壤含水率的影响规律.初步试验结果表明,在气候条件比较干旱的情况下,在正向空间电场中的土壤水分蒸发明显要比在大气电场中的慢,说明了适宜的正向空间电场可以抑制土壤水的蒸发.     

内蒙古河套灌区节水工程改造效果分析与评估

以内蒙古河套灌区1982—2012年长系列农业净引水量和年降水量资料为基础,运用均值分析、方差分析、相关分析、时间序列分析和生存分析等数理统计学方法,并结合内蒙古河套灌区农业种植发展进程,分析了河套灌区多年农业净引水量变化趋势与影响因素,得出年降水量(超过211.76 mm时,即丰水年)和节水工程改造分别独立地与农业净引水量呈明显负相关关系的结论。运用时间序列法预测了2013、2014和2015年河套灌区的农业净引水量分别为44.5、44.18和43.86亿m3;同时运用生存分析法预测了在灌区现有节水改造规模条件下,河套灌区农业净引水量区间为35~55亿m3,平均为45亿m3。     

汽蒸荞麦干燥参数对单位耗热量影响的试验

通过单因素试验以及二次正交旋转组合试验，研究了温度、风速、厚度对单位耗热量的影响。建立了各因素与单位耗热量的回归数学模型。利用非线性优化理论与方法得到了汽蒸荞麦干燥的最优工艺参数为温度105℃、风速3．3m／s、厚度52mm。     

气吸式免耕播种机种箱振动特性的研究——基于MatLab

利用振动信号采集系统PULSE软件,将加速度传感器安装于种箱附近,将振动信号通过六通道采集卡采集,通过无线网桥发射-接收信号,将信号传送到计算机;利用Mat Lab分析软件,将采集到的信号进行分析处理,得到每个通道的采集振幅图,选取振幅图中若干个频率-振幅坐标值进行Mat Lab数据拟合。结果表明:气吸式免耕播种机主要为低频振动,随着作业速度不同,频谱图的峰值就不同,速度越大,峰值越高且出现峰值的点越多;通过数据拟合可知,拟合直线越顺滑,表明此处振动对种箱排种效果越好。     

基于多源数据融合的盐分遥感反演与季节差异性研究

为提高多光谱盐分遥感反演的精度,利用实测高光谱与多光谱进行数据融合,并分析了不同季节盐分遥感的差异性。以河套灌区永济灌域为研究区域,以实测光谱仪测定的土壤高光谱数据和Landsat-8 OLI多光谱数据为基础,通过光谱变换和多元逐步回归方法筛选特征波段和特征光谱指数,构建了春、秋两季土壤盐分多光谱、高光谱反演模型,并利用特征光谱指数的线性回归构建了高-多光谱数据融合反演模型。结果表明:高光谱的反射率总体比多光谱高36. 83%,春季反射率比秋季平均高23. 78%。利用模型中最优变量-特征光谱指数对多光谱模型与高光谱模型进行融合,高-多光谱融合反演模型训练集和验证集R2平均值分别为0. 651和0. 635,RMSE平均值分别为2. 44 g/kg和2. 49 g/kg,精度明显高于对应的多光谱反演模型,其中训练集、验证集的R2平均值分别提高了36. 19%和35. 64%,RMSE平均值分别降低了34. 28%和41. 72%。春季多光谱、高光谱和融合反演模型的精度均高于秋季,其中训练集R2平均值比秋季模型分别提高了6. 03%、6. 05%和4. 40%,验证集R2平均值分别提高了19. 07%、12. 21%和1. 75%。构建的高-多光谱融合模型反演灌域春秋两季平均盐分含量分别为6. 05、5. 97 g/kg,平均相对误差分别为9. 65%和10. 68%,总体上该区域春季土壤主要为重盐化土,秋季土壤主要为中盐化土。     

基于人工智能的木材缺陷检测研究进展

木材缺陷检测是木制品加工前的重要步骤,为了提高检测效率和经济效益,木材缺陷检测也从传统的人工方法向智能化方向转变。随着计算机技术的不断提高,人工智能得到快速发展,人工智能在木材缺陷检测中的应用也进一步增加。目前,人工智能主要通过机器学习、人工神经网络、深度学习等算法实现对木材缺陷的预处理和检测。文中阐述部分常用人工智能算法在木材缺陷检测中的应用,包括相关算法的原理、特点;综合分析算法优缺点,并对人工智能技术在木材缺陷检测中的研究进行了展望。