自然环境下苹果作业机器人双果重叠目标侦测方法

为进一步提升苹果的侦测精度,从而提高苹果作业机器人的果实作业效率,以果园重叠苹果为对象,研究了自然环境下双果重叠目标的机器侦测方法。首先将采集到的苹果图像在Lab色彩空间中利用K-means聚类算法提取重叠苹果目标区域;其次在得到重叠苹果边界上的Harris角点后,通过关键角点检测算法定位苹果重叠部分的果实轮廓所在区域,并利用Canny边缘检测算子提取出苹果重叠部分的果实轮廓;然后利用Y型节点搜索算法实现重叠苹果目标的单果轮廓分离,并得到未遮挡果实的完整轮廓;最终利用距离最小二乘算法对被遮挡苹果目标进行果实轮廓重建。为验证方法的有效性,将Hough变换法、Spline样条内插法的重叠果实侦测结果与本文方法所得结果进行对比。试验结果显示,本文方法不仅可以侦测出未遮挡果实的完整轮廓,同时对被遮挡苹果目标也有较好的轮廓重建效果,其果实平均重合度和定位误差分别为95.43%和4.44%,侦测性能明显优于前两种方法,表明本文方法可以较好实现自然环境下苹果双果重叠目标的侦测,该结果为苹果作业机器人多果重叠目标的自动化侦测提供参考。     

人工补水促进侧柏林地的种子萌发及天然更新

随着侧柏(Platycludus orientalis)林进入中成熟龄阶段,其更新和健康经营问题逐渐凸显出来。【目的】解决侧柏林内土壤湿度不足、籽苗稀少的问题并确定最佳补水时期。【方法】依据山地水土汇集面、沟谷两侧和集水池周边侧柏籽苗较密集的现实,进行人工促进侧柏林地种子萌发和天然更新的研究,应用小穴整地、模拟天然下种、人工灌水和林地模拟育苗等手段。【结果】于2017年秋季在济南燕子山上成功地促生许多侧柏苗。侧柏种子成熟期林地土壤水分不足是种子萌发的限制性因素之一。【结论】秋季9月为灌溉补水人工促进侧柏种子萌发的关键期,在适宜的光照条件下,可以有效地促进林地种子萌发和籽苗存活。     

基坑监测技术及其应用研究

基坑的有效监测是保证工程建设协调进行、确保工程质量的关键。介绍基坑监测技术的内容与方法,以实例说明基坑监测在工程项目中的应用及需要注意的问题,为基坑监测工作的不断完善提供有益的建议。     

黑土长缓坡地形与横垄对土壤有机碳空间分异的交互作用

横坡垄作对坡耕地土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）流失有一定的阻控作用,但黑土区特有长而缓的地形与横垄对坡耕地SOC空间分异会产生交互作用,而这种交互作用引发的SOC流失风险没引起足够的重视。该研究以典型黑土区黑龙江省黑河市北安分局红星农场为研究区域,2022年在横坡垄作与顺坡水线方向上共布设25个采样点,采用地理探测器模型、单因素方差分析（one-way ANOVA）和Pearson相关性分析,探讨土壤有机碳的空间分异及其交互作用。结果表明,横坡垄作方向上垄沟土壤有机碳含量从坡顶到水线呈现逐渐增大的变化趋势;在垄台从坡顶到水线呈现先增大后减小的变化趋势。顺坡水线方向,土壤有机碳含量在垄沟呈现从上坡到下坡增大的变化趋势;在垄台呈现先增大后减小的变化趋势。由于断垄产生水线,顺坡土壤有机碳含量上坡与下坡仍有显著差异（P＜0.05）。Pearson相关性分析表明, 有机碳与可蚀性K因子呈显著负相关（垄沟和垄台相关系数分别为–0.228和–0.238,P＜0.05）,与碳循环相关的β-葡萄糖苷酶和微生物生物量碳在垄沟呈极显著正相关（相关系数为0.398和0.676,P<0.01）。地理探测器分析表明,顺坡水线对土壤有机碳空间分异的影响最大,其对垄沟和垄台SOC的解释力分别达到61%和52%以上;顺坡水线与其他因子的交互作用共同增强了对土壤有机碳的解释力,尤其是顺坡水线与高程的交互作用最为明显。黑土区坡耕地土壤有机碳空间分异主要受顺坡水线与高程的交互作用,横坡垄作虽然能够拦截径流,但由于长缓坡地形影响产生的断垄会加剧土壤侵蚀诱发的有机碳流失。因此,黑土坡耕地治理需要同时考虑横垄与地形的共同影响,从而实现防蚀的优化效果。     

蒸汽爆破后毛果冷杉湿心材的渗透性分析

测定毛果冷杉湿心材经蒸汽爆破处理后的渗透性, 并进行扫描电镜分析.与对照材相比,毛果冷杉湿心材爆破处理后,径向、弦向的气体渗透性均得到不同程度的改善,且随着爆破压力、爆破温度和爆破循环次数的增加而增加.统计分析表明,不同爆破处理后的湿心材渗透性与对照材的差异均显著.湿心材渗透性的改善,主要是由于蒸汽爆破时产生的蒸汽压力使原本闭塞的纹孔膜产生了部分复位或纹孔膜遭到了破坏.     

Aspirated pits in wetwood and micromorphology of microbial degradation in subalpine fir

Differentiating from normal wood, pit membranes in wetwood of subalpine fir contain bacteria of water drop shape or orbicular shape, and flaky shape, as observed using Scanning Electronic Microscope. Not only are ray parenchyma cells in wetwood partially degraded but also margo strands in pit membranes are somewhat degraded by bacterial activities. Most of the bordered-pit membranes in normal wood are unaspirated in green conditions and the proportions of aspirated pits in earlywood and latewood account for only 6.8% and 13.4%, respectively. Nevertheless, most of the bordered-pit membranes in wetwood are aspirated in green conditions and the proportions of aspirated pits account for 77.7% and 72.1%, respectively. The problem of hard-to-dry for subalpine fir could be reasoned from the considerable amount of aspirated pit membranes in wetwood. __________ Translated from Journal of Nanjing Forestry University (National Science Edition), 2006, 30(1): 53–56 [译自: 南京林业大学学报 (自然科学版), 2006, 30(1): 53–56]     

提高耐磨与破碎性的仿生凹坑形磨辊设计与试验

为了提高水泥辊压机磨辊的耐磨性与破碎性,以仿生非光滑理论为指导,在磨辊表面设计并加工出具有不同直径、不同深度、不同轴向间距及周向个数的仿生凹坑形结构,根据正交表编制试验方案并对磨辊进行磨损及破碎性试验。试验结果表明,仿生凹坑形结构可以有效提高磨辊的耐磨性与破碎性。相对于标准磨辊,其耐磨性最大提高29.06%,破碎性最大提高18.7%。当仿生磨辊的凹坑直径为8 mm、凹坑深度为2 mm、轴向凹坑间距为16 mm、周向凹坑个数为12时,是兼具耐磨性及破碎性的最优辊。通过有限元方法对磨辊所受应力进行分析时发现,合理的仿生凹坑形结构可以优化磨辊表层受力,减少磨辊磨损;磨辊挤压石英砂破碎时受到的最大挤压力是影响其破碎性的重要因素。通过单颗粒石英砂破碎试验可知,仿生凹坑形结构减少了石英砂对其表面的刻划,分散了石英砂对其表面的挤压力,提高了磨辊的耐磨性及破碎性。     

横坡垄作下土壤湿润速率对褐土坡面侵蚀特征的影响

不同土壤湿润速率和侵蚀类型下团聚体破碎存在较大差异,进而诱发坡面侵蚀特征变化。横坡垄作特有的侵蚀过程可能改变土壤湿润速率对坡面侵蚀特征的影响效应。以褐土横垄为研究对象,基于室内模拟降雨试验,研究5个土壤湿润速率下(10、20、30、60、90 mm/h)不同侵蚀阶段的产流产沙和团聚体迁移规律。结果表明,细沟间阶段径流量随土壤湿润速率的增大而增加,而细沟阶段不同土壤湿润速率间的径流量无显著差异。2个阶段内,侵蚀量均随土壤湿润速率的增大而增加,与土壤湿润速率10 mm/h相比,20、30、60、90 mm/h速率下的侵蚀量分别显著增加25.16%~115.51%、95.02%~144.34%、151.03%~164.49%、249.42%~398.91%。细沟间阶段,土壤湿润速率的变化仅改变了产沙过程,而细沟阶段产流产沙过程均随土壤湿润速率发生了改变。主要迁移粒级-微团聚体流失所增加的细沟间和细沟侵蚀阶段分别主要来自2~5 mm和0.25~0.5 mm团聚体的破碎,而相应控制这2个粒级破碎的关键土壤湿润速率分别为20 mm/h和10 mm/h。不同阶段下迁移团聚体平均重量直径由大到小依次为细沟阶段、湿润处理后、细沟间阶段。     

不同灌水方法对苹果树果实膨大期根系生长和土壤酶活性的影响研究

蓄水坑灌法是针对我国北方地区水资源紧缺和水土流失严重双重问题而提出的一种适用于山丘区果林的中深层立体灌溉。为了果树能够更好地吸收水分和养分,需对其根系和土壤酶活性方面进行研究。本试验在果实膨大期采用根钻法对地面灌溉和蓄水坑灌条件下的苹果树根系形态及活力和土壤酶活性进行对比研究,结果表明:在两种灌溉方式下,果树根系形态指标和根系活力均随土层深度的增加呈现出先增大后减小的趋势,蓄水坑灌条件下峰值出现在60~100cm土层深度内,较地面灌溉峰值下移,且均大于地面灌溉;脲酶、磷酸酶和硝酸还原酶活性随土层深度的增加表现出先增大后减小的趋势。在0~20cm表层土壤,蓄水坑灌条件下的土壤酶活性低于地面灌溉,而在中深层土壤,蓄水坑灌的要明显高于地面灌溉。过氧化氢酶活性则表现为随土层深度的增加先减小后增大,且蓄水坑灌条件下的酶活性在0~160cm全土层深度内均大于地面灌溉。     

钢支撑代替混凝土支撑可行性分析

在地铁深基坑施工中，围护结构对基坑的安全起着至关重要的作用。本文依据合肥地铁一号线明光路站，施工过程中，由于车站3号出入口为出土口，原计划的第一道钢筋混凝土支撑无法实现，更改为钢支撑，通过有限元分析软件MIDAS-GTS\NX，建立二维模型进行数值模拟，对围护结构的变形和地表沉降进行分析，结果表明：第一道支撑采用钢支撑代替钢筋混凝土支撑对围护结构的侧移值影响不大，钢筋混凝土支撑控制地表沉降的效果要比钢支撑好，对今后类似工程变更提供依据。