基于RAGA的PPC模型在黑土区玉米调亏灌溉评价中的应用

调亏灌溉作为一种行之有效的节水灌溉方式,对黑土区农业水资源的可持续高效利用具有重要意义。而调亏灌溉方案的优劣取决于它的综合效果,难以直观评价。以2013年在黑龙江省红星农场进行的玉米调亏灌溉技术效应的试验研究为基础,选取了8个评价指标,采用投影寻踪分类模型(PPC),利用基于实数编码的加速遗传算法(RAGA)优化其投影方向,根据投影函数值得到各评价指标对综合评价的贡献大小对不同调亏处理的各项指标进行排序。结果表明:苗期水分调亏程度为田间持水量60%的处理为最佳调亏灌溉方案,产量和水分利用效率比适宜调亏灌溉处理分别提高了2.11%和6.42%。研究结果可为黑土区玉米灌溉管理提供科学依据。     

资料缺乏地区水功能区纳污能力计算——以都匀市清水江为例

水功能区限制纳污红线的确立是实行最严格水资源管理制度的重要组成部分。然而在河流纳污能力量化的过程中往往因为流量、流速等数据的缺失或不足导致计算结果不够准确。SWAT分布式水文模型可以通过DEM生成河网并结合气象等数据计算出河道的流量和流速,模型的这一优势能够很好地解决目标河道水文资料缺乏的问题。以黔南州都匀市清水江为例,通过构建SWAT模型和一维水质模型计算出该河流各个水功能区的纳污能力,研究结果可为该河流的水污染总量控制提供数据支撑。     

基于正态云模型的区域水资源承载力评价

针对水资源承载力评价指标模糊性与随机性的问题,将正态云模型应用于其评价当中。基于正态云模型,以浙江省为例,对区域水资源承载力状况进行评价。结果表明:2006-2009年间,浙江省水资源承载力状态始终处于Ⅱ级(一般)状态,较为平稳,水资源承载力综合值从1.960 3上升为2.052 2,区域水资源承载力水平有增加趋势,但个别评价指标仍处于危险状态,其单因子指标值1.5,有待于进一步提高与改善;正态云模型使水资源承载力的定量评价兼顾随机性和模糊性,研究结果可为区域水资源可持续发展提供一定的参考借鉴。     

区域农业水资源恢复力可变模糊评价模型

区域农业水资源系统是与自然及人类活动紧密联系的复杂适应系统,不断与周围环境发生物质、能量和信息因素方面的交换和作用。以黑龙江省农垦红兴隆管理局12个农场为研究基点,运用主成分-相关分析法筛选评价指标,构建农业水资源恢复力评价指标体系,采用CRITIC法确定指标权重,结合可变模糊模型评价方法对其农业水资源系统恢复力进行评价,并利用ArcGIS技术对其进行分区,结果表明:双鸭山、八五三、北兴和八五二农场的农业水资源恢复力为Ⅱ级,饶河、二九一、五九七、红旗岭、友谊、江川、宝山和曙光的农业水资源恢复力为Ⅲ级。研究成果揭示了当地农业水资源系统力恢复情况,为农业水资源系统恢复力研究提供了一种新的研究模式。     

梭锥管混浊流体分离装置倾角优化数值模拟研究

为了研究锥圈倾角和下锥管倾角对梭锥管内水沙分离效果的影响,在数值模拟计算结果与PIV测试结果一致基础之上,建立了5个不同锥圈倾角和7个不同下锥管倾角的梭锥管模型,采用层流方程和简化的多相流Mixture模型通过数值模拟计算了浑水含沙浓度为5kg/m3时各个梭锥管内部的泥沙浓度和速度场,详细对比分析了不同倾角下梭锥管内的速度场和浓度分布特性。结果表明,在上锥管结构尺寸、锥圈间距不变的条件下,锥圈倾角β与下锥管倾角γ相等且等于45°时,梭锥管水沙分离效果最好,在该角度下锥圈上表面泥沙滑动至排沙通道所需要的时间最短,梭锥管水沙分离效率最高。     

径流资料缺乏地区水资源配置研究——以都匀市为例

水资源合理配置是解决水资源分配不均,缓解水资源供需矛盾,提高水资源利用效率的有效途径。然而由于缺乏实测径流资料,区域无法合理量化乃至分配水资源,造成缺乏与浪费并存的现象。为此,以都匀市为例,利用清水江下游黔南州下司水文站的实测资料构建了SWAT分布式水文模型,通过相关系数及纳西效率系数验证了模型的精度,得到了可用作水资源配置基础资料的都匀市境内各干支流长系列流量数据。通过量化水资源系统中各部门的供需并连接相关关系,建立了基于水量平衡的WEAP水资源配置模型,并预测了现状2010年至远景2030年的区域水资源供需平衡情况。结果表明:针对径流资料缺乏地区,应用水文模型模拟径流数据进行水资源配置的方法,能够定量分析不同供需情况下的水资源分配矛盾,可以为区域水资源管理及社会可持续发展规划提供指导。     

川中丘陵小流域水土流失特征与调控研究

通过1988－1995年对响水滩等小河站和因子径流场的监测，研究了小流域水土流失的时空分布，重新评价了流域侵蚀模型，指出了研究结果与目前川中区小流域侵蚀情况不相吻合，确认坡地壤中流损失为本区径流损失的重要途径，初步探讨了小流域悬推比与输移比等输沙特性，并认为在逐宁组地区，裸岩侵蚀是流域物主要侵蚀原，坡耕地为主要输沙源，研究提出了农耕地治理的调控措施及其适宜范围。     

基于SPCE061A的车载灯光语音识别系统设计

在介绍车载灯光非特定人语音识别系统的组成和原理的基础上,重点分析了基于隐马尔可夫模型(HMM)的模板训练和语音识别算法。选用凌阳SPCE061A的16位单片机进行了系统的硬件和软件设计。制定了本语音识别系统的实验方案,实验结果基本满足灯光控制的要求。     

我国农业机械化与城镇化关系的协整分析

在讨论我国农业机械化发展的内在机制以及与城镇化关系的基础上,运用协整分析方法建立时间序列数据模型,经过格兰杰因果关系检验,验证农业机械化与城镇化之间的长期稳定关系,进一步建立误差修正模型探讨这种稳定关系在长期内与短期内的动态变化特征,并预测我国2020年农业机械化发展水平。结果表明,在长期内,城镇化率增加一个单位农业机械化水平将提高1.09个单位。但是,农业机械化对当期城镇化的推进反应是滞后的,而是反映在长期趋势上。预测显示,2020年我国农业机械化水平将达到67.45%。     

张正友法的摄像机标定试验

针对机器视觉领域的摄像机标定问题,采用介于自标定与传统标定之间张正友法,对Sunway-130D数字摄像机进行标定。本研究首先阐述张正友法标定原理,即利用针孔模型匹配模板平面与其所成图像中的角点,计算出图像和模板之间的单应性矩阵,利用该单应矩阵线性解出摄像机内部参数,并由单应矩阵求出理想成像模型下的摄像机外部参数。然后考虑非线性畸变因素,求出畸变系数的初始值,最后对所有的标定参数进行迭代修正,通过非线性优化得到所有标定参数的最优解。制作模板并采集模板图像,利用MATLAB提取模板图像角点坐标并进行标定。结果表明:该方法可以有效地对摄像机进行标定;绝大多数偏差在(-1.5,1.5)像素之间,个别偏差超过1.5个像素,达到像素级精度,有较高标定精度。研究结果为进一步研究农业机械机器人奠定基础。